평균 토크 향상을 위한 단절권 매입형 영구자석 동기전동기의 회전자 배리어 형상 최적 설계

김대한; 유용민

doi:10.7467/KSAE.2024.32.10.779

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김대한 (전남대학교) 유용민 (전남대학교)

저널정보: 한국자동차공학회 한국자동차공학회논문집 한국자동차공학회논문집 제32권 제10호

발행연도: 2024.10

수록면: 779 - 788 (10page)

DOI: 10.7467/KSAE.2024.32.10.779

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The IPMSM is primarily used within industrial fields of mobility, where high output, efficiency, and a wide operational range are crucial, depending on the driving conditions. IPMSM’s electrical characteristics vary based on the winding method. Short-pitch winding exhibits lower torque ripple, a lower total harmonic distortion(THD) of back electromotive force, and reduced leakage inductance at the end-turn than full-pitch winding. However, the average torque is small. Therefore, this study aimed to improve the average torque of IPMSM using short-pitch winding. Specifically, the objective function was to maximize the average torque. The torque ripple, the THD of the back electromotive force, and efficiency were set as constraints. Sensitivity analysis was conducted to select optimal design variables. The experiments were designed using the orthogonal array technique. The metamodel was performed by applying 11 metamodeling techniques and predicted R², and the optimal point was determined by combining the most accurate metamodel and hybrid metaheuristic algorithm. Finally, finite element analysis(FEA) was conducted on the optimal point to confirm the validity of the metamodel-based optimal design.

#Optimization(최적화) #PMSM(매입형 영구자석 동기전동기) #Short-pitch winding(단절권) #Metamodel(메타모델) #Mobility(모빌리티)

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