革新馬達的基礎技術

為研發高轉矩密度、低噪音及低振動化等革新馬達產品，開展基礎技術研究工作。

最近，在備受矚目的機器人應用產品中，有一款叫做服務機器人的產品。服務機器人不同于在工廠里使用的工業用機器人，它們被應用在一般家庭或醫院等場所。作為其驅動力的馬達需要滿足高轉矩、薄型、小型、靜音的要求。

日本電產正在研發的軸向型馬達與以往的徑向型馬達不同，通過將磁鐵和鐵芯上下布局排列，具有無需高轉矩、薄型和減速齒輪即可直接驅動的特征。

為了克服高轉矩容易產生振動和噪音的問題，在改良其支承結構的同時，還采用了可以降低馬達自身振動的結構和控制。在結構面使鐵芯向軸向傾斜配置的同時，通過控制驅動波形，成功地減小了轉矩波動，并降低了振動和噪音。

與以往的徑向型馬達相比，薄型、高轉矩是軸向型馬達的特征。高轉矩馬達雖然容易產生振動和噪音，但通過改善支承結構和控制馬達的磁回路，可以降低振動和噪音。

關于振動和噪音，通過對馬達的流體、結構、電磁、音響的復合領域進行耦合解析，可以實施有效的對策降低振動和噪音。

根據馬達的電磁解析來解析作用于鐵芯的電磁力，通過這樣的方式，可以觀察到鐵芯的振動傳播至機殼，使機殼振動時的狀態。在進行耦合解析時，通過開發一種在公司內部使各解析軟件相連接的端口，可以自由地選擇并組合市售的流體、結構、熱、音響、運動、電磁等各種解析軟件。

近來，日本電產不僅向客戶提供單體的風扇馬達，還基于殼體內的風的流動和溫度分布等解析結果，引導最合理的設計，親自參與由風扇馬達、冷卻散熱片、熱管構成的散熱模塊的設計并完成交貨，類似這樣的情況有所增多。像這種情形，公司也會自行開發端口，充分利用與解析軟件相關的技術。

電磁、結構、流體、音響等，對不同的物理現象相互影響產生的現象進行耦合解析。為了闡明馬達的磁回路與振動的關系，降低振動和噪音，而進行合理的結構設計。

在馬達的基礎上追加風扇、送風機、泵、空氣壓縮機等機構，設計模塊產品時，以往的手法是將個別設計的產品在測試階段結合到一起，再進行設計。

但是，近年來市場要求的是小型、高輸出、高效率、高控制性、高品質、低成本等，與以往的產品規格正好相反。因此，為了實現馬達＋機械、進而包括傳感器和控制器在內的模塊整體以及單元整體的優化配置，需要推進系統的設計。

為了對應這種需求，日本電產構筑的設計手法是基于模型的開發。將馬達與馬達連接時的負荷—機械和控制電路等部分建立模型，并進行這些模型的模擬演算，進而研究模塊和單元機能的合理性。通過在建模階段確立合理化，并導入物理結構這樣的流程，來推進整體最佳化的馬達設計。

導入基于模型的設計手法，為設計對象建模，在各模型之間模擬演算各種機能和特性，從而推進設計進程。模塊化、單元化等，使復雜化的馬達系統的設計更加合理化。