JP5460181B2 - 磁場解析装置および磁場解析装置の動作方法 - Google Patents
磁場解析装置および磁場解析装置の動作方法 Download PDFInfo
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Description
πは円周率である。
jは電流密度である。
jは電流密度である。
ここで、図5のステップ109について、具体的に説明する。
磁性体を構成する粒子の位置ベクトル上の磁場ベクトルは以下の式(25)で表される。
コイルを構成する粒子の位置ベクトル上の磁場ベクトルは式(27)、式(28)で記載される。
正準変数を太字のri、太字の傍点付きriとし、式(13)のラグランジアンをラグランジュの運動方程式に代入する。
コイルを構成する粒子のうち、i番目の粒子の位置ベクトルを太字のri、その位置ベクトルでの電流の単位ベクトルを太字のti、磁束密度ベクトルを太字のBi、電流の流れる方向のコイルの長さをLiとすると、コイルを構成する粒子の内、i番目の粒子に働く力ベクトルは以下の式(31)で記載される。
3…………制御部
5…………記憶装置
7…………入力部
9…………表示部
11………プリンタポート
12………プリンタ
13………バス
31………SPMモータ
33………ロータ
35………ステータ
37………ロータコア
39………永久磁石
41………ロータシャフト
43………ステータティース
44………コアバック
45………コイル
46………フレーム
Claims (13)
- 導体が配置された空間において前記導体に電流を導通させることにより発生する前記空間の磁場を情報処理装置を使って解析する磁場解析装置であって、
前記導体を複数のローカル導体として設定し、前記複数のローカル導体に対応する複数のローカル座標系を設定する手段と、
前記導体を導通する電流を設定する電流設定手段と、
前記複数のローカル座標系において、前記電流から前記複数のローカル座標系に対応した磁場を演算するローカル磁場演算手段と、
前記複数のローカル座標系に対応した磁場をグローバル座標系に変換し、
足し合わせて、前記空間の磁場を演算する磁場演算手段と、
を有することを特徴とする磁場解析装置。 - 粒子の集合体として構成される導体が配置された空間において前記導体に電流を導通させることにより発生する任意の場所の磁場を情報処理装置を使って解析する磁場解析装置であって、
前記粒子の位置ベクトルを設定する位置ベクトル設定手段と、
前記粒子の電流を設定する電流設定手段と、
前記導体を複数のローカル導体として、ローカル導体のローカル座標を設定する手段と、
複数の前記ローカル導体に対応したローカル座標において、前記ローカル導体に対応した磁場を演算するローカル磁場演算手段と、
前記ローカル導体に対応した磁場を足し合わせて、任意の場所における前記導体に対応した磁場を演算する磁場演算手段と、
を有することを特徴とする磁場解析装置。 - 前記ローカル導体は少なくとも直方体導体と円弧状柱状導体を有することを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の磁場解析装置。
- 前記ローカル磁場演算手段は、
前記ローカル導体が前記直方体導体の場合に第1のローカル座標系を適用し、
前記第1のローカル座標系において、前記直方体導体の重心を原点と設定し、
電流はある軸方向に一様に流れているものと設定する手段を有することを特徴とする請求項3記載の磁場解析装置。 - 前記ローカル磁場演算手段は、
前記ローカル導体が円弧状柱状導体の場合は、第2のローカル座標系を適用し、
前記第2のローカル座標系において、原点を、円弧の中心軸上で、かつ前記円弧状柱状導体の高さ方向に対して前記円弧状柱状導体が対称となる点に設定し、
第一の軸を設定し、前記第一の軸を円弧の中心軸上に設定し、
電流は前記第一の軸に直交する第二の軸を基点として円弧の方向に一様に流れているものと設定する手段を有することを特徴とする請求項3記載の磁場解析装置。 - 前記空間には磁性体がさらに配置されており、
前記磁性体の形状を設定する磁性体形状設定手段と、
前記磁性体の磁化曲線を表す関数を設定する磁化曲線を表す関数設定手段と、
前記磁性体形状と前記磁化曲線を表す関数に基づいて、任意の場所における前記磁性体に対応した磁場を演算する磁性体磁場演算手段と、
前記導体に対応した磁場と前記磁性体に対応した磁場を足し合わせて、任意の場所における前記導体および磁性体に対応した磁場を演算する磁場演算手段と、
を有することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の磁場解析装置。 - コンピュータを請求項1から6のいずれかに記載の磁場解析装置として機能させるためのプログラム。
- 導体を複数のローカル導体として設定し、前記複数のローカル導体に対応する複数のローカル座標系を設定する座標系設定手段と、
前記導体を導通する電流を設定する電流設定手段と、
前記複数のローカル座標系において、前記電流から前記複数のローカル座標系に対応した磁場を演算するローカル磁場演算手段と、
前記複数のローカル座標系に対応した磁場をグローバル座標系に変換し、
足し合わせて、前記空間の磁場を演算する磁場演算手段と、
前記座標系設定手段、前記電流設定手段、前記ローカル磁場演算手段、前記磁場演算手段を制御する制御手段と、
を有し、導体が配置された空間において前記導体に電流を導通させることにより発生する任意の場所の磁場を解析する磁場解析装置の動作方法であって、
前記制御手段が、
前記座標系設定手段に、前記導体を複数のローカル導体として設定させ、前記複数のローカル導体に対応する複数のローカル座標系を設定させるステップと、
前記電流設定手段に、前記導体を導通する電流を設定させる電流設定ステップと、
前記ローカル磁場演算手段に、前記複数のローカル座標系において、前記電流から前記複数のローカル座標系に対応した磁場を演算させるローカル磁場演算ステップと、
前記磁場演算手段に、前記複数のローカル座標系に対応した磁場をグローバル座標系に変換し、足し合わせて、前記空間の磁場を演算させる磁場演算ステップと、
を有することを特徴とする磁場解析装置の動作方法。 - 粒子の集合体として構成される導体が配置された空間における前記粒子の位置ベクトルを設定する位置ベクトル設定手段と、
前記粒子の電流を設定する電流設定手段と、
前記導体を複数のローカル導体として、複数の前記ローカル導体に対応する複数のローカル座標系を設定する座標系設定手段と、
複数の前記ローカル導体に対応した複数のローカル座標系において、前記ローカル導体に対応した磁場を演算するローカル磁場演算手段と、
前記ローカル導体に対応した磁場を足し合わせて、任意の場所における前記導体に対応した磁場を演算する磁場演算手段と、
前記位置ベクトル設定手段、前記電流設定手段、前記座標系設定手段、前記ローカル磁場演算手段、および前記磁場演算手段を制御する制御手段と、
を有し、粒子の集合体として構成される導体が配置された空間において前記導体に電流を導通させることにより発生する任意の場所の磁場を解析する磁場解析装置の動作方法であって、
前記制御手段が、
前記位置ベクトル設定手段に前記粒子の位置ベクトルを設定させる位置ベクトル設定ステップと、
前記電流設定手段に前記粒子の電流を設定させる電流設定ステップと、
前記座標系設定手段に、前記導体を複数のローカル導体として設定させ、前記複数のローカル導体に対応する複数のローカル座標系を設定させるステップと、
前記ローカル磁場演算手段に、複数の前記ローカル導体に対応した複数の前記ローカル座標において、前記ローカル導体に対応した磁場を演算させるローカル磁場演算ステップと、
前記磁場演算手段に、前記ローカル導体に対応した磁場を足し合わせて、任意の場所における前記導体に対応した磁場を演算させる磁場演算ステップと、
を有することを特徴とする磁場解析装置の動作方法。 - 前記ローカル導体は少なくとも直方体導体と円弧状柱状導体を有することを特徴とする請求項8または9のいずれかに記載の磁場解析装置の動作方法。
- 前記ローカル磁場演算ステップは、
前記制御手段が、前記座標系設定手段に、
前記ローカル導体が前記直方体導体の場合に第1のローカル座標系を適用させ、
前記第1のローカル座標系において、前記直方体導体の重心を原点と設定させ、
前記電流設定手段に、
電流はある軸方向に一様に流れているものと設定させるステップを有することを特徴とする請求項10記載の磁場解析装置の動作方法。 - 前記ローカル磁場演算ステップは、
前記制御手段が、
前記座標系設定手段に、
ローカル導体が前記円弧状柱状導体の場合は、第2のローカル座標系を適用させ、
前記第2のローカル座標系において、原点を、円弧の中心軸上で、かつ前記円弧状柱導状体の高さ方向に対して前記円弧状柱状導体が対称となる点に設定させ、
第一の軸を設定し、前記第一の軸を円弧の中心軸上に設定させ、
前記電流設定手段に、
電流は前記第一の軸に直交する第二の軸を基点として、円弧の方向に一様に流れているものと設定させるステップを有することを特徴とする請求項10記載の磁場解析装置の動作方法。 - 前記空間には磁性体がさらに配置されており、
前記磁場解析装置は、
前記磁性体の形状を設定する形状設定手段と、
前記磁性体の磁化曲線を表す関数を設定する関数設定手段と、
前記磁性体形状と前記磁化曲線を表す関数に基づいて、任意の場所における前記磁性体に対応した磁場を演算する磁性体磁場演算手段と、
前記導体に対応した磁場と前記磁性体に対応した磁場を足し合わせて、任意の場所における前記導体および磁性体に対応した磁場を演算する足し合わせ演算手段と、
を有し、
前記制御手段が、
前記形状設定手段に、前記磁性体の形状を設定させる形状設定ステップと、
前記関数設定手段に、前記磁性体の磁化曲線を表す関数を設定させる関数設定ステップと、
前記磁性体磁場演算手段に、前記磁性体形状と前記磁化曲線を表す関数に基づいて、任意の場所における前記磁性体に対応した磁場を演算させる磁性体磁場演算ステップと、
前記足し合わせ演算手段に、前記導体に対応した磁場と前記磁性体に対応した磁場を足し合わせて、任意の場所における前記導体および磁性体に対応した磁場を演算させる足し合わせ演算ステップと、
を有することを特徴とする請求項8〜12のいずれかに記載の磁場解析装置の動作方法。
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JP2009196233A JP5460181B2 (ja) | 2008-12-09 | 2009-08-27 | 磁場解析装置および磁場解析装置の動作方法 |
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JP2010160131A5 JP2010160131A5 (ja) | 2012-01-12 |
JP5460181B2 true JP5460181B2 (ja) | 2014-04-02 |
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