【解析事例】プランジャモデルにおける電磁力の計算
プランジャモデルにおける電磁力の計算の解析モデルは３次元モデルとした。
プランジャモデルにおける電磁力の計算は、電気学会で提案されている電磁力検証用プランジャモデルにおいて、コイルに電流を流した際のセンターポールに働く電磁力およびモデル各部の磁束密度を計算しました。 詳しくはカタログをダウンロードしてください。
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【解析事例】アクチュエータの解析
解析対象はアクチュエータです。
アクチュエータの解析は、磁石と磁性体で構成された駆動子を軸方向に差分z[mm]ずらした際に駆動子と固定子間に生じる力の解析を行います。詳しくはカタログをダウンロードしてください。
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【解析事例】静電容量の解析
鉄心とコイル間の電場解析による静電容量の解析例を示します。
静電容量の解析は、各構成要素の外周面を平面要素で作成した形状データを以下に示します。 節点数は1112で、要素数は1064です。なお、境界要素法を用いているため、空気のメッシュは不要です。解析計算には電場解析ソフトPHOTO-VOLTBMを使用しました。 詳しくはカタログをダウンロードしてください。
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【解析事例】電極間の電場解析
電極間の電場解析は、軸対称モデルで解析を行いました。
真空中においた陽極、陰極それぞれについて、１V、－１Vを印加したときの電極間の電場分布を解析しました。 電位は時間変動しないと仮定しています。使用した解析モジュールはPHOTO－VOLTです。 電極は導体ですので、電位を入力した瞬間に、電荷は電極の表面に移動します。 このため電極表面に電位を設定することになり、電極中身のモデル化は必要なくなります。(真空中の空間のみモデル化します。) 詳しくはカタログをダウンロードしてください。
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【解析事例】PTCレジンヒータの解析
温度が上昇するに伴って電気抵抗が増大する性質を利用して解析
PTC樹脂は、温度が上昇するに伴って電気抵抗が増大する性質（温度依存性）を持っています。この性質を利用しているヒータの解析を行いました。このヒータは、温度が上昇するとPTC樹脂の固有抵抗が増大して電流を制限するので、ある温度以上にはならないという特長を持っています。ヒータの電極端子に100[V]の電圧を印加した場合の、電流分布解析を行います。詳しくはカタログをダウンロードしてください。
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【解析事例】鉄板の誘導加熱解析（磁場と熱の連成解析）
３相交流の電流線が貫いている鉄板が解析対象です。
鉄板の誘導加熱解析（磁場と熱の連成解析）は、 ３相電流が作る磁場から鉄板に渦電流が流れ、その渦電流による発熱分布を求めます。続いて、求まった発熱に対して熱伝導を解析します。 詳しくはカタログをダウンロードしてください。
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【解析事例】弾性体の応力解析（周波数応答）
応力解析の例として、釣鐘形状の弾性体の応力解析の例を示します。
弾性体の応力解析の節点数は2271で、要素数は1400です。 詳しくはカタログをダウンロードしてください。
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【解析事例】誘導加熱による歯車の焼入れ
時間変動する電流を流し、歯車の発熱密度分布及び温度分布を求めます。
誘導加熱による歯車の焼入れは、 比透磁率は温度に依存する(強連成)場合と、依存しない(弱連成)場合について解析を行いました。 詳しくはカタログをダウンロードしてください。
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事例配布！初心者でも行える動磁場と熱伝導の強連成解析ソフトウェア
事例集配布中！強連成解析（双方向）を自動で実施できる解析ソフトウェア
磁場・熱連成解析システム「PHOTO-Series」は動磁場解析と熱伝導解析がセットになった磁場-熱連成解析用専用モジュールです。 発熱密度の受け渡しがファイルを介さず自動で実施されるため、初心者でも安心して強連成解析（双方向）が行えます。 【掲載事例】 ◆誘導加熱による歯車の焼入れ ◆鉄板の誘導加熱解析（磁場と熱の連成解析） ◆誘導加熱の解析 …など 【詳しくはカタログダウンロードまたはお気軽にお問い合わせください】 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
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■熱伝導解析ソフト THERMO
有限要素法による熱伝導解析ソフトウェア(シミュレータ)
有限要素法による2次元・軸対称及び 3次元熱伝導解析シミュレータ ■□■特徴■□■ ■ PHOTOシリーズ専用プリ・ポストと一体型となっているため、データ作成から解析、結果処理が一連の操作として行えます。 ■他のPHOTOシリーズモジュールと一体化しているので、たとえば、電磁場解析によって求まった発熱から、温度分布を求めるような連成解析が簡単に出来ます。 ■ICCG 法を使っていますので計算が速く、パソコンでの解析が可能です。 ■有限要素法を使っているので解が安定し、初心者でも安心して使えます。 ■応力解析、及び流体解析との連成計算が容易です。
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■電場/電界解析ソフト（境界要素法） VOLTBM
境界要素法による3次元電場（電界）解析ソフトウェア(電界シミュレータ) ※空気メッシュが不要
静解析をおこなう、境界要素法による3次元電場（電界）解析ソフトウェア(電界シミュレータ) ■□■特徴■□■ ■空気領域を作らずに解析モデルを作成できます。 ■PHOTOシリーズ専用プリ・ポストと一体型となっているため、データ作成から解析、結果処理が一連の操作として行えます。 ■表示用要素を作成して空間の解析値を評価することができます。
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■磁場解析ソフト（併用法・周波数応答） EDDYTMjω
・有限要素法とH法の併用による3次元磁場/磁界解析ソフトウェア (磁界シミュレータ) ※空気メッシュが不要
■有限要素法とH法の併用による磁場/磁界解析ソフトウェア (磁界シミュレータ)で、静解析及び周波数応答解析をおこないます。 ■3次元問題を扱うことができます。 ■□■特徴■□■ ■空気領域を作らずに解析モデルを作成できます。 ■PHOTOシリーズ専用プリ・ポストと一体型となっているため、データ作成から解析、結果処理が一連の操作として行えます。 ■エッジエレメント法及び ICCG 法の併用により画期的な高速化が達成されています。(従来の有限要素法の数十倍) ■有限要素法を使っているので解が安定し、初心者でも安心して使えます。
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■電場/電界解析ソフト（周波数応答）VOLTjω
有限要素法による周波数応答電場（電界）解析ソフト
静解析及び周波数応答解析をおこなう 有限要素法による電場解析ソフト（電界シミュレータ） ■□■特徴■□■ ■PHOTOシリーズ専用プリ・ポストと一体型となっているため、 データ作成から解析、そして結果処理が一連の操作として行えます。 ■他のPHOTOシリーズモジュールと一体化しているので、たとえば、 電磁場解析（電磁界解析）によって求まった発熱から、温度分布を 求めるような連成解析が簡単にできます。 ■ICCG 法を使っていますので計算が速く、パソコンでの解析が可能です。 ■有限要素法を使っているので解が安定し、初心者でも安心して使えます。
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【解析事例】ポリエチレン充てん導波管の電磁界解析
解析結果として得られた反射係数について理論値との比較を行った事例をご紹介！
方形導波管にポリエチレン等の誘電体を充てんすると空気との境界面で 電磁波の反射が起こります。 規格WRJ-5の方形導波管の一部にポリエチレンが充てんされている系を考え、 電磁波の分布を有限要素法を用いて解析。 結果、ポリエチレン側の電場の絶対値が一定であることから、出力面で 反射が起きていない（インピーダンス境界が正しく設定されている）ことが わかりました。 【事例概要】 ■解析モジュール：PHOTO-WAVEjω ■解析結果 ・ポリエチレン側の電場の絶対値が一定であることから、出力面で反射が 起きていない（インピーダンス境界が正しく設定されている）ことがわかる ・散乱行列の計算において、空気およびポリエチレンの特性インピーダンスを ZAir＝279.052Ω・ZPE＝156.987Ωとした ※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
【解析事例】ダイポールアンテナの入力インピーダンス解析
モデル境界にはインピーダンス境界を設定！モーメント法の結果と比較した事例をご紹介
電磁波解析ソフトウェア「PHOTO-WAVEjω」を使用し、ダイポールアンテナの 入力インピーダンスを解析した事例をご紹介します。 アンテナは直径1mm、長さ60.5mm、ギャップは0.5mmです。 モデル境界にはインピーダンス境界を設定。アンテナは完全導体としました。 【事例概要】 ■使用ソフトウェア：PHOTO-WAVEjω ■解析条件 ・モデル境界にはインピーダンス境界を設定 ・アンテナは完全導体 ※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
【解析事例】フォトニック結晶の光導波路(電磁界解析)
有限要素法を使用して電磁波解析を実施！L字型の光導波路を考えた事例をご紹介
フォトニック結晶は複数の誘電体などを周期的に配置した光を制御できる 構造体です。 有限要素法を使用して電磁波解析を実施。光導波路は誘電体ロッドを 周期的に配置したものになっており、誘電体ロッドがない部分を光が 通過します。 ロッドの半径rとロッドの周期aとはr＝0.18aとし、誘電体ロッドと平行な 成分の電界を入力しました。 【事例概要】 ■使用ソフトウェア：PHOTO-WAVEjω ■解析条件 ・ロッドの半径rとロッドの周期aとはr＝0.18a (波長λ：1.55μm、屈折率n：3.4) ・側面にはインピーダンス境界条件を設定 ・誘電体ロッドと平行な成分の電界を入力 ※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
【解析事例】荷重条件の自動設定機能を用いた解析(TE波,TM波)
同一平面上にある節点の集合を指定！各節点での電場を計算し、荷重条件として設定します
Ver8.0以前の「PHOTO-WAVEjω」では、荷重条件として節点に電場(3成分)を 設定するか、要素に電流密度(3成分)を設定する必要がありました。 Ver8.2以降ではこれらの荷重条件を自動的に設定する機能を追加。 ユーザーは同一平面上にある節点の集合を指定し、あとはいくつかの パラメータを入力するだけで、プログラムは各節点での電場を計算し、 それを荷重条件として設定します。 【課題】 ■Ver8.0以前の「PHOTO-WAVEjω」では、荷重条件として節点に電場を 設定するか、要素に電流密度を設定する必要があった ■方形導波管に電場を設定する際には、各節点の座標値から各電場成分を 設定する必要があり、ユーザーにとっては面倒な作業となっていた ※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
【解析事例】歯車センサの磁場解析
歯車の電気伝導率・回転速度・位置を変えたときに、磁場分布がどのように変化するかを確認！
磁性体でできた歯車に磁石を近づけると、歯車の位置や回転速度によって 周囲の磁場の分布が変化します。 回転する歯車の付近に永久磁石を設置し、周囲の磁場の変化を解析。 結果、回転速度による磁束密度の比較では、高速回転する歯車のほうが、 歯車の縁に沿った磁場が大きくなり、磁石から離れても渦電流による磁場が 残りました。 【事例概要】 ■解析タイプ：3次元非線形過渡磁界解析 ■解析モジュール：PHOTO-EDDY ※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
【解析事例】変圧器の磁場解析
鉄コアと1次・2次巻線を有限要素分割！1A、1000Hzの節点電流を与えました
1次巻線、2次巻線と磁気回路(鉄コア)で構成される変圧器を励磁したときの 磁束密度分布および自己インダクタンス、相互インダクタンスを周波数応答 解析した事例をご紹介します。 ソフトウェア「PHOTO-EDDYTMjω」を使用。1次・2次巻線に1A、周波数1000Hzの 電流を流します。 また節点数は18,118、要素数は13,648で、形状は3次元のフルモデルとしました。 【事例概要】 ■使用ソフトウェア：PHOTO-EDDYTMjω ■解析条件 ・鉄コアと1次・2次巻線のモデルを使用 ・1次巻線、2次巻線に1A、1000Hzの節点電流を与えた ※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
【解析事例】環状鉄心入りソレノイドのインダクタンス解析
解析結果の誤差は-1.69％！空気メッシュが不要で、導体のみのメッシュで解析可能
電流分布(実部・虚部)及び自己インダクタンスの解析結果をご紹介します。 メッシュ規模は、要素数11,200、節点数15,088。 磁場解析モジュール「PHOTO-EDDYTMjω」を用いると空気メッシュが不要で、 導体のみのメッシュで解析可能です。 【事例概要】 ■使用ソフトウェア：PHOTO-EDDYTMjω ■解析条件 ・電流値：1[A] ・周波数：1000[Hz] ※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
【解析事例】導体間のインダクタンス解析
2本の導体間に流れる渦電流を解析！周波数応答磁場解析ソフトウェア"PHOTO-EDDYTMjω"を使用
渦電流分布及び自己インダクタンス、相互インダクタンスの解析結果を ご紹介します。 導体1のみ、導体2のみ、導体1、2の両方に電流を流した場合の計3ケース について解析。メッシュ規模は、要素数3,200、節点数4,800です。 磁場解析モジュール「PHOTO-EDDYTMjω」を用いると空気メッシュが不要で、 導体のみのメッシュで解析できます。 【事例概要】 ■使用ソフトウェア：PHOTO-EDDYTMjω ■解析条件 ・電流値：1[A] ・物性条件：比透磁率 1.0、電気伝導率 1.0×10^6[S/m] ・周波数：1.0[kHz] ※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
【解析事例】ワイヤレス給電(電磁誘導方式)の電磁界解析
電磁誘導方式のワイヤレス電力伝送の解析事例をご紹介
近年、無線で電力を伝送するワイヤレス給電の技術研究や開発が行われています。 まず、基本モデルとして、左図のように2つのコイルを考えます。 送信コイルと受信コイルを縦に並べており、コイルには回路素子が 接続されています。 当社のホームページでは、電磁誘導方式のワイヤレス電力伝送の解析事例を ご紹介しています。 詳しくは下記の関連リンクよりご覧ください。 【事例概要】 ■使用ソフトウェア：PHOTO-EDDYjω ■解析結果 ・自己インダクタンス：358.7[uH] ・相互インダクタンス：38.4[uH] ※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
【解析事例】集中巻IPMモータの磁界解析
電磁鋼板は35A300相当のB-H曲線を使用！ベンチマークモデルでは集中巻のステータが採用
IPMモータはロータに磁石を埋め込んだ構造しており、マグネットトルクの 他にリラクタンストルクも利用できるため、高効率なモータとして、 広く使われています。 今回、無負荷状態における誘起電圧、負荷状態のトルク波形を解析致しました。 磁石は磁化ベクトルで入力し、コイルの電流は電流密度で入力。電流密度には 3相交流の波形の時刻点列が設定されています。 ロータを構成する節点には回転速度を設定することにより、回転を考慮します。 【事例概要】 ■解析タイプ：2次元非線形磁界解析 ■使用ソフトウェア：PHOTO-MAG ※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
【解析事例】ヒステリシスを考慮した磁界シミュレーション
入力方法もシンプルで、使い勝手の良い手法！回転磁場におけるヒステリシスの挙動を調べた事例もご紹介
当社が開発した「自由エネルギーを用いたヒステリシスモデル」は熱力学的 考察によって得られた磁性体の自由エネルギーと磁壁の移動を摩擦モデルとして、 取り込んだ手法で、数学的モデルではなく、物理学に即したものです。 ICCG法やニュートランラフソン法がそのまま利用でき、マイナーループを 含めたヒステリシス曲線の表現力向上、ベクトル化(磁気異方性)に対応可能。 本手法を利用した計算例では、数式で表現できるヒステリシス曲線を シミュレーションで再現できるかどうか確認します。一成分に着目して 解析を行いました。 ヒステリシスを考慮した磁場解析にご興味ある方、是非お問い合わせください。 【事例概要】 ■使用ソフトウェア：PHOTO-MAG ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
- 企業：株式会社フォトン
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【解析事例】静電容量センサの電界シミュレーション
使用ソフトウェアはPHOTO-VOLTもしくはVOLTjω！検出体を基準に電極を移動させて解析
物体の有無を非接触で検出するセンサとして、金属・非金属を検出できる 静電容量形近接スイッチがあります。 このセンサは静電容量の変化を電気信号に変換することにより、物体を検出。 今回の事例では、接地された検出体(金属)とセンサ内の電極との間の 静電容量を解析します。 また、検出体から見た電極の相対位置を変化させたときの静電容量の 変化を確認します。 【事例概要】 ■使用ソフトウェア：PHOTO-VOLTもしくはVOLTjω ■解析タイプ：3次元電界解析 ※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
【解析事例】MEMS静電アクチュエータの電界解析(静電気力)
解析結果として得られた静電気力のオーダーが妥当かどうか考察！電界解析を適用した事例
櫛歯型静電アクチュエータの電界解析の事例をご紹介致します。 静電アクチュエータは対向する電極に存在する電荷の符号で静電気力が 生じますので、電界解析を適用。 「PHOTO-VOLT」では、電位分布、電界分布に加え、電極に働く静電気力を 計算することできます。 また、解析結果として得られた静電気力のオーダーが妥当かどうか考えます。 詳しくは下記の関連リンクよりご覧ください。 【事例概要】 ■使用ソフトウェア：PHOTO-VOLT ■解析結果 ・静電気力(単位長さ当たり)：0.792[N] ※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
【解析事例】コイル線間の電界解析(放電)
被覆付きのコイル素線(ケーブル)間に電圧を印加したときに発生する電界を解析した事例
サージ電圧のように、コイルに高い電圧が印加されると、局所的に高電界が 発生することで、放電し、コイルの被覆が損傷する現象があります。 当事例では、被覆付きのコイル素線(ケーブル)間に電圧を印加したときに 発生する電界を解析。 コイル素線間の電圧1[V]当たりに発生する電界強度としており、実際に 印加されている電圧の大きさを掛けることによって、最大電界強度と みなすことができます。 電磁場解析に関するお悩みについて、お気軽にご相談ください。 【事例概要】 ■使用ソフトウェア：PHOTO-VOLT ※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
【解析事例】円筒型圧電素子の電場-応力連成解析
“力から電気へ”の変換に着目！ソフトウェアはそれぞれPHOTO-ELAS及びPHOTO-VOLTです
圧電体は力を電気に、または電気を力に変換する誘電体です。 当事例では円筒圧電体の上面に力を与え、それによって発生する電圧を解析。 「力」と「電気」に関する方程式がそれぞれ異なるため、圧電素子を 解析するにはそれらの方程式を連成します。そのため、応力と電場の 連成解析を行いました。 応力解析及び電場解析のソフトウェアはそれぞれPHOTO-ELAS及びPHOTO-VOLTです。 【事例概要】 ■使用ソフトウェア：PHOTO-ELAS及びPHOTO-VOLT ■解析条件 ・比誘電率：2000 ・ヤング率：5×10^10 ・ポアソン比：0.35 ・解析モジュール： VOLT & ELAS ※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
【解析事例】IH定着器の誘導加熱解析
磁性体コア及びコイルの位置は固定！ローラの回転を考慮した解析事例をご紹介！
複写機やプリンタは電子写真技術が利用されています。 電子写真プロセスでは“帯電”、”露光”、“現像”、“転写”、“定着”の 工程を経て、排紙。定着は紙の上のトナーを熱と圧力で固める工程です。 定着では省エネ、ウォームアップタイムの短縮などが求められ、加熱方法として、 IH技術が利用されています。 当事例では、磁場解析によって得られた発熱密度分布を熱伝導解析で使用し、 ローラの温度分布を解析します。 磁性体コア及びコイルの位置は固定され、ローラの回転を考慮した 解析内容になっています。詳しくは下記の関連リンクよりご覧ください。 【事例概要】 ■解析タイプ：3次元解析 ■解析モジュール：PHOTO - EDDYjω & THERMO ※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
【解析事例】円筒導体の誘導加熱解析
発熱分布・温度分布を把握するには有限要素法による磁場-熱連成解析が有効！
円筒導体を移動させ、誘導加熱によって、導体全体を加熱する事例です。 交流電源に接続されたコイルの中心を通過することにより、導体表面に 渦電流が流れ、発熱。表面から温度が上昇し、内部に熱が伝導します。 このモデルは軸対称形状のため、2次元軸対称解析で解析可能です。 従って、プレート要素を使用します。 円筒導体内部の発熱分布・温度分布を把握するには有限要素法による 磁場-熱連成解析が有効です。 【事例概要】 ■解析モジュール：PHOTO - EDDYjω & THERMO ※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
