変位電流と表皮・近接効果を考慮した等価回路モデルの基礎検討

カテゴリ: 研究会(論文単位)

論文No: SA21053,RM21074

グループ名: 【B】電力・エネルギー部門 静止器/【D】産業応用部門 回転機合同研究会

発行日: 2021/09/06

タイトル(英語): A basic study on equivalent circuit model considering displacement current and skin and proximity effects

著者名: 大友 佳嗣(北海道大学),五十嵐 一(北海道大学)

著者名(英語): Yoshitsugu Otomo(Hokkaido University),Hajime Igarashi(Hokkaido University)

キーワード: 等価回路モデル|複素インダクタンス|変位電流|渦電流損失|自己共振|Equivalent circuit model|Complex inductance|Displacement current|Eddy current losses|Self resonance

要約(日本語): パワエレ用半導体素子の高性能化に伴い，電気機器の駆動周波数は数MHzから数十MHzにまで高周波化されている．パワエレ機器の主要構成部品のひとつであるインダクタ巻線間には寄生容量が存在するため，高周波領域において変位電流の影響が顕在化する．同時に，巻線内部には表皮・近接効果による渦電流が流れる．本研究では，変位電流と渦電流を考慮可能な新しい等価回路モデルを考案し，数値計算結果を比較検討したので報告する．

要約(英語): This paper proposes a novel equivalent circuit model which can consider the displacement and eddy currents. In the proposed circuit model, the correspondence inductance and capacitance are obtained from the static electromagnetic field computation. Moreover, the ac-resistance and complex inductance to represent the skin and proximity effects are introduced in the circuit model. Because those circuit elements for eddy current losses in a round wire are semi-analytically derived from the quasi-static Maxwell equations, one has not required the conventional FE analysis in which the wires in a coil are discretized into the fine elements smaller than the skin depth. To verify the proposed circuit model, three coil models whose winding pattern is different are computed by the proposed and conventional circuit models, and those numerical results are compared.

本誌: 2021年9月9日－2021年9月10日静止器/回転機合同研究会－1

本誌掲載ページ: 31-36 p

原稿種別: 日本語

PDFファイルサイズ: 1,782 Kバイト