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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김원호
- 발행연도
- 2019
- 저작권
- 가천대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수22
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하이브리드자동 차(HEV)와 전기자동차(EV) 산업의 급속한 성장으로 소형/고효율/고출력 구동모터의 수요가 증가할 것으로 예상된다. 구동모터의 고성능을 실현하기 위해서는 고내열성 영구자석이 반드시 필요하다. 전 세계 희토류 생산의 80% 이상을 차지하는 중국이 연간 희토류 채굴 상한을 제한하는 정책을 펴고 있어 공급부족이 심화되고 있다. 이 논문에서는 중희토 함량을 완전 배제하면서도 실제 모터 구동온도(140℃)에서도 작동이 될 수 있도록 보자력을 극대화 시킨 회전자의 형상을 연구한다.
기존 Personal Mobility 모터를 타겟으로 정하고 기초 설계를 수행하여 모터의 외경 사이즈 와 Turns 수 및 자석 사이즈를 고정하였고, 실온(20℃)에서의 기준 전압 제한을 검토하고, 구동온도(140℃)에서의 불가역 감자를 검토해야 하므로 해석 세팅을 진행하였다. 회전자는 Bar, V, Double Layer 세 가지 Type으로 나눠서 해석 세팅을 진행하였고, 극 슬롯 수 조합으로는 집중권(8극 12슬롯)과 분포권(8극 36슬롯) 두 가지 경우로 세팅을 하였다. Bar Type에서는 자석크기와 Rib, Bridge, Web의 두께를 고정 변수로 놓고 자석 삽입 깊이 변화에 따라 감자율을 확인하였고, V Type에서도 고정변수를 같이 놓고 자석 삽입 깊이와 자석의 각도 두 가지 경우에 따라 감자율을 확인하였다. Double Layer Type에서는 자석 두께, 사용량, Rib, Bridge, Web을 고정하고, 뒤쪽 자석의 길이와 삽입 깊이에 따라 변화하는 감자율을 확인하였다. 전체적으로 집중권보다 분포권에서 역기전력이 높게 측정되며, THD에서도 낮은 값을 보여주고 있었다. 해석을 한 모델 중에서 감자율 4% 미만, THD 8% 미만의 조건을 충족하는 6가지 최종 모델을 선정하였다.
기존의 영구자석과 같은 온도 조건에서 동일한 사양을 발휘할 수 있는 Dy-Free 전동기를 만들기 위해서 Dy-Free 영구자석을 사용하였고, 부족한 보자력에 대해서 회전자의 형상을 이용해 반자계를 막거나 흘려주는 방법들을 고안하여 최적설계를 진행하여 불가역 감자에 강건한 Dy-Free 전동기의 모델을 제안하였다.
기존 Personal Mobility 모터를 타겟으로 정하고 기초 설계를 수행하여 모터의 외경 사이즈 와 Turns 수 및 자석 사이즈를 고정하였고, 실온(20℃)에서의 기준 전압 제한을 검토하고, 구동온도(140℃)에서의 불가역 감자를 검토해야 하므로 해석 세팅을 진행하였다. 회전자는 Bar, V, Double Layer 세 가지 Type으로 나눠서 해석 세팅을 진행하였고, 극 슬롯 수 조합으로는 집중권(8극 12슬롯)과 분포권(8극 36슬롯) 두 가지 경우로 세팅을 하였다. Bar Type에서는 자석크기와 Rib, Bridge, Web의 두께를 고정 변수로 놓고 자석 삽입 깊이 변화에 따라 감자율을 확인하였고, V Type에서도 고정변수를 같이 놓고 자석 삽입 깊이와 자석의 각도 두 가지 경우에 따라 감자율을 확인하였다. Double Layer Type에서는 자석 두께, 사용량, Rib, Bridge, Web을 고정하고, 뒤쪽 자석의 길이와 삽입 깊이에 따라 변화하는 감자율을 확인하였다. 전체적으로 집중권보다 분포권에서 역기전력이 높게 측정되며, THD에서도 낮은 값을 보여주고 있었다. 해석을 한 모델 중에서 감자율 4% 미만, THD 8% 미만의 조건을 충족하는 6가지 최종 모델을 선정하였다.
기존의 영구자석과 같은 온도 조건에서 동일한 사양을 발휘할 수 있는 Dy-Free 전동기를 만들기 위해서 Dy-Free 영구자석을 사용하였고, 부족한 보자력에 대해서 회전자의 형상을 이용해 반자계를 막거나 흘려주는 방법들을 고안하여 최적설계를 진행하여 불가역 감자에 강건한 Dy-Free 전동기의 모델을 제안하였다.
목차
제 1 장 서 론 1제 1 절 연구배경 1제 2 절 선행연구 5제 2 장 매입형 영구자석 전동기 기본 이론 9제 1 절 구조 및 동작원리 9제 2 절 영구자석 감자 특성 13제 3 장 매입형 영구자석 전동기 불가역 감자 강건 설계 19제 1 절 모터 설계 목표 사양 19제 2 절 불가역 감자 해석 기법 연구 24제 4 장 모터 타입 별 특성분석 30제 1 절 회전자 형상별 특성 분석 30제 2 절 각 타입별 최적 모델 선정 36제 5 장 회전자 형상 재설계 및 비교 분석 38제 1 절 V Type 재설계를 통한 성능향상 연구 38제 2 절 Double Type 재설계를 통한 성능향상 연구 41제 3 절 최종 모델 비교분석 43제 6 장 결 론 45참고문헌 46ABSTRACT 48
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