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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김원호
- 발행연도
- 2021
- 저작권
- 가천대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수11
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매입형 영구자석 전동기는 높은 토크 밀도와 넓은 작동 범위로 다양한 응용분야에서 사용되는 장점이 있지만 전자기 진동이 크다는 단점이 있다. 전자기 진동을 계산하기 위해서는 공극 자속밀도에 대한 FEM 해석이 필수적이지만 해석 모델이 많은 경우 상당한 시간 소모를 동반한다. 진동의 가진원이 되는 반경 방향의 힘은 공극 자속밀도의 제곱으로 표현되기 때문에 공극 자속밀도의 파형을 수식을 통해 계산하여 진동을 미리 예측하는 것이 가능하다. 본 논문에서는 전자기 진동을 줄이기 위해 회전자 외경에 템퍼링을 적용하는 경우 새로운 공극 길이 수식을 제안했다. 제안한 공극 길이 수식을 공극 비퍼미언스 수식에 대입하여 공극 자속밀도를 계산하였다. 공극 자속밀도의 고조파 왜 형률이 최소가 되는 모델을 선정하였으며, 진동이 최소가 되는 회전자 코어 각도를 제안했다. FEM과 제안한 수식을 활용한 공극 자속밀도 파형을 비교하여 수식의 타당성을 확인하였으며, 시뮬레이션 해석으로 제안한 모델이 진동이 최소가 되는 것을 확인했다. 진동이 작은 모델을 시제품으로 제작하여 FEM 해석 결과와 비교하였으며 분석 결과의 타당성을 증명했다. 제안한 수식을 이용하여 analytic 한 방법으로 쉽고 빠르게 진동을 예측할 수 있는 방법을 제안했다.
목차
요지 ⅲ그림목차 ⅳ표목차 Ⅴ1. 서 론 11.1 연구 배경 및 필요성 11.2 연구 내용 및 구성 42. IPMSM 기본이론 62.1 IPMSM의 정의 및 특징 63. 전자기적인 진동원 계산 93.1 전자기진동의 가진원, Radial Force 93.2 Radial Force의 모드, 주파수, 크기 113.3 고정자와 회전자에 의한 Radial Force 124. 진동 예측을 위한 공극 자속밀도 계산법 144.1 IPMSM의 자기등가회로 144.2 자기등가회로를 활용한 회전자 기자력 계산 174.3 자기등가회로를 활용한 공극 비퍼미언스 계산 214.4 공극 자속밀도의 계산 225. 회전자 테퍼링에 따른 진동예측 프로세스 연구 245.1 전자기진동 예측 프로세스 245.2 분석모델 사양 245.3 테퍼링적용에 따른 공극 비퍼미언스 265.4 비퍼미언스수식을 통한 공극자속밀도 및 고조파왜형률 분석 295.5 테퍼링 적용 회전자 코어각도에 따른 진동분석 316. FEA 시뮬레이션과 실제 시험품 시험비교 397. 결 론 42참고 문헌 44Abstract 50감사의 글 52
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