지원사업
학술연구/단체지원/교육 등 연구자 활동을 지속하도록 DBpia가 지원하고 있어요.
커뮤니티
연구자들이 자신의 연구와 전문성을 널리 알리고, 새로운 협력의 기회를 만들 수 있는 네트워킹 공간이에요.
논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 申判錫
- 발행연도
- 2014
- 저작권
- 홍익대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수25
이 논문의 연구 히스토리 (4)
2013
- 이 논문의 후속연구가 궁금하신가요?
- 연관 학술논문 또는 학술발표를 통해 보다 발전된 연구결과를 확인하실 수 있습니다.
- 이 논문의 연구 히스토리 확인하기
초록· 키워드
오류제보하기
본 논문은 공업용 이중농형회전자 구조의 유도전동기를 전기자동차용으로 활용하기 위하여 형상설계를 제안하고 SSO(Sequential Surrogate Optimizer)를 이용하여 최적화하였으며 유한요소법을 이용하여 성능을 검증하였다.
본 논문에서 기본 모델로 선정한 유도전동기 모델은 4극, 고정자 48슬롯, 회전자 40슬롯, 44kw 급 농형 유도전동기이며, 유도전동기의 구동 특성 향상을 위한 회전자 슬롯형상을 최적설계하기 위하여 효율과 토크 두 개의 목적함수와 3개의 변수를 정의하였다. 형상에 따른 토크, 전류, 효율 계산은 고정자 모델 및 인가전압 등 모든 조건은 일정하게 유지하고 회전자의 형상만을 변형하였다. 유도전동기의 모델은 H사의 공업용 유도전동기를 전기자동차용으로 용도 변경하기 위하여 재설계하였으며, 회전자슬롯의 형상 변경을 통해 44kW(60마력) 이상의 출력에서 최대토크와 최대효율을 찾아 최적설계 하였다.
이중 농형 회전자 바(bar)를 물방울형 회전자 바로 설계하며 전폐형 슬롯을 개방형 슬롯으로 설계하였다. 물방울형 슬롯을 다시 최적화 설계하여 최종 형상을 도출하였다.
최적설계 결과 효율은 저속도에서 0.86[%] 고속도구간에서 약간 증가하였으며, 열 해석을 통하여 고정자의 약 10.5℃, 회전자는 2℃의 온도가 낮아지는 것으로 분석되었다. 전동기의 운전온도가 10℃ 상승 하면 권선절연의 수명은 반으로, 모터의 수명은 10년이 줄어드는 것으로 알려져 있다. 따라서 본연구의 최적설계로 권선의 수명은 두 배, 모터의 수명은 약 10년 정도 더 연장될 수 있다고 말할 수 있다.
본 논문에서 기본 모델로 선정한 유도전동기 모델은 4극, 고정자 48슬롯, 회전자 40슬롯, 44kw 급 농형 유도전동기이며, 유도전동기의 구동 특성 향상을 위한 회전자 슬롯형상을 최적설계하기 위하여 효율과 토크 두 개의 목적함수와 3개의 변수를 정의하였다. 형상에 따른 토크, 전류, 효율 계산은 고정자 모델 및 인가전압 등 모든 조건은 일정하게 유지하고 회전자의 형상만을 변형하였다. 유도전동기의 모델은 H사의 공업용 유도전동기를 전기자동차용으로 용도 변경하기 위하여 재설계하였으며, 회전자슬롯의 형상 변경을 통해 44kW(60마력) 이상의 출력에서 최대토크와 최대효율을 찾아 최적설계 하였다.
이중 농형 회전자 바(bar)를 물방울형 회전자 바로 설계하며 전폐형 슬롯을 개방형 슬롯으로 설계하였다. 물방울형 슬롯을 다시 최적화 설계하여 최종 형상을 도출하였다.
최적설계 결과 효율은 저속도에서 0.86[%] 고속도구간에서 약간 증가하였으며, 열 해석을 통하여 고정자의 약 10.5℃, 회전자는 2℃의 온도가 낮아지는 것으로 분석되었다. 전동기의 운전온도가 10℃ 상승 하면 권선절연의 수명은 반으로, 모터의 수명은 10년이 줄어드는 것으로 알려져 있다. 따라서 본연구의 최적설계로 권선의 수명은 두 배, 모터의 수명은 약 10년 정도 더 연장될 수 있다고 말할 수 있다.
목차
제 1 장 서론 11.1 연구배경 및 목적 11.2 기술동향 및 연구사례 41.3 본 논문의 구성 5제 2 장 연구모델 설계 62.1 유도전동기의 설계조건 62.2 회전자(Rotor) 구조 92.2.1 이중농형 회전자바(Double cage rotor) 92.2.2 심구 농형 회전자바(Deep bar rotor) 112.2.3 회전자(Rotor) 철심 설계 112.3 등가회로 특성해석 142.4 유도기의 저항 172.4.1 고정자 권선 저항 182.4.2 회전자 권선 저항 192.4.3 손실 212.5 유도전동기의 속도 제어법 232.5.1 주파수제어법(frequency control) 232.5.2 V/f일정 제어법(일정 자속 제어법) 252.5.3 V/f일정제어 및 약자속 제어 262.6 자계 지배방정식과 유한요소해석 정식화 27제 3 장 유도전동기의 특성 결과 333.1 설계 모델 및 해석 결과 333.1.1 토크 특성 343.1.2 공극의 자속밀도 분포 363.1.3 온도특성 분석 37제 4 장 최적화 설계 및 특성해석 연구 394.1 최적화 설계 394.2 최적화 이론 404.2.1 LHS (Latin Hypercube Sampling Strategy) 404.2.2 RSM (Response Surface Methode) 444.2.3 SSO(Sequential Surrogate Optimizer) 444.3 최적화 설계 결과 464.3.1 토크 특성곡선 494.3.2 공극 자속밀도 514.3.3 Rotor bar의 전류밀도 524.3.4 열 해석 53제 5 장 결 론 54참 고 문 헌 55영 문 요 약 58
최근 본 자료
댓글(0)
0