概要

直流場渦電流解析について説明します。

解説

直流場渦電流解析では、Fig.1.1、1.2の様に電気特性が一様な導体が一定速度で一方向に運動する場合や、あるいは回転している場合に、時間的に一定の磁場を加えた場合の定常状態を求めます。外部 （励磁源に固定された座標系）から見ますと、磁場や導体に流れる渦電流は時間的に変動しないように見えます。一方、運動している導体に固定された座標系から見ますと、磁場が時間的に変動しており、このため渦電流が発生します。
このような定常状態は、過渡解析を行うことによっても求めることはできます。ただ、速度が速く導体内への磁場しみ込み時間が短い場合には、定常に達する までに多大の計算ステップが必要とされる場合があります。また、励磁源が変動する場合でも、過渡解析初期状態としてこの定常状態が必要な場合があります。直流場渦電流解析が可能となりますと、１ステップの短時間で定常状態が求められることになります。

本解析は、導体板やレール状の導体上をそれらに沿って運動するコイルや磁石から構成される励磁源があるような場合や、一様な回転体が磁場中を回転している磁気軸受けやリターダ等の解析に適用できます。ここでは、直流場渦電流解析を使った解析例について紹介します。

Fig.1.1 レール導体上を運動する磁場源

Fig.1.2　磁場中を回転する円筒導体