過渡電磁場解析 — CAE用語解説

普通の静磁場解析や定常の交流解析は「安定した状態」だけを見るけど、過渡電磁場解析は時間とともに変化する電磁場を時刻歴で追いかけるのが特徴だよ。スイッチのON/OFFの瞬間やパルス電流が流れた直後みたいに、定常状態に至るまでの過渡的な振る舞いを知りたいときに使うんだ。

たとえばインバータ駆動のモータだね。PWM（パルス幅変調）でスイッチングすると、電流波形は理想的な正弦波ではなく高周波のパルスが重畳した複雑な形になる。このとき鉄心内の渦電流や磁束分布が時々刻々変化するから、過渡解析でないと正確な鉄損を評価できないんだ。

ベースはMaxwell方程式のアンペールの法則だ。時間微分項を陽に残したまま、時間ステップごとに解いていくことで過渡応答を追跡する。

そのとおりで、スイッチング周波数が数十kHzのインバータだと、その数分の1の時間刻みが必要になる。実務ではまず数周期分だけ計算して定常に近い波形を確認し、そこから鉄損を推定するテクニックが使われることが多いよ。

• 電磁場解析
• 時間積分
• 非線形磁場解析

そうだね。まずは単純なRL回路の過渡解析から始めると、時間積分の挙動を直感的に理解しやすいから試してみるといいよ。