초고속 전동기(50,000rpm 이상)는 로터 표면에 영구자석을 부착하여 고효율, 소형, 경량, 고속 및 고출력을 얻을 수 있는 기술로 산업이 고도화, 선진화됨에 따라 필수적인 기술이다.[1],[4],[17] 초고속 전동기는 전자기적인 설계보다는 기계, 구조적인 설계점이 더 복잡하기 때문에 초고속 전동기의 요소 기술 또한 중요하다. 초고속 전동기 설계 시 중요한 요소 기술로는 초고속 전동기 구동을 위한 인버터의 설계 및 구동 방법, 초고속 회전체의 지지를 위한 Air Foil Bearing(이하, AFB)의 설계 및 제작/적용, 로터의 축 진동 특성을 고려한 로터 Dynamics 해석, 로터 설계 시 영구자석의 비산 방지를 위해 Sleeve의 구조 해석을 고려한 로터 설계 및 제작, 시스템의 냉각을 위한 ...
초고속 전동기(50,000rpm 이상)는 로터 표면에 영구자석을 부착하여 고효율, 소형, 경량, 고속 및 고출력을 얻을 수 있는 기술로 산업이 고도화, 선진화됨에 따라 필수적인 기술이다.[1],[4],[17] 초고속 전동기는 전자기적인 설계보다는 기계, 구조적인 설계점이 더 복잡하기 때문에 초고속 전동기의 요소 기술 또한 중요하다. 초고속 전동기 설계 시 중요한 요소 기술로는 초고속 전동기 구동을 위한 인버터의 설계 및 구동 방법, 초고속 회전체의 지지를 위한 Air Foil Bearing(이하, AFB)의 설계 및 제작/적용, 로터의 축 진동 특성을 고려한 로터 Dynamics 해석, 로터 설계 시 영구자석의 비산 방지를 위해 Sleeve의 구조 해석을 고려한 로터 설계 및 제작, 시스템의 냉각을 위한 열전달 해석 등이 동시에 수행되어야 한다. 본 논문에서는 표면부착형 영구자석 초고속 전동기의 설계 및 특성 이론에 대해 소개하고, 설계 시 고려해야 할 설계 및 특성 해석에 대해 본 논문을 통해 확인하고자 한다. 또한 개발 진행하고 있는 초고속 전동기(11kw, 90,000rpm, 2poles)시스템의 실험 특성에 대해 고찰하고자 한다.
초고속 전동기(50,000rpm 이상)는 로터 표면에 영구자석을 부착하여 고효율, 소형, 경량, 고속 및 고출력을 얻을 수 있는 기술로 산업이 고도화, 선진화됨에 따라 필수적인 기술이다.[1],[4],[17] 초고속 전동기는 전자기적인 설계보다는 기계, 구조적인 설계점이 더 복잡하기 때문에 초고속 전동기의 요소 기술 또한 중요하다. 초고속 전동기 설계 시 중요한 요소 기술로는 초고속 전동기 구동을 위한 인버터의 설계 및 구동 방법, 초고속 회전체의 지지를 위한 Air Foil Bearing(이하, AFB)의 설계 및 제작/적용, 로터의 축 진동 특성을 고려한 로터 Dynamics 해석, 로터 설계 시 영구자석의 비산 방지를 위해 Sleeve의 구조 해석을 고려한 로터 설계 및 제작, 시스템의 냉각을 위한 열전달 해석 등이 동시에 수행되어야 한다. 본 논문에서는 표면부착형 영구자석 초고속 전동기의 설계 및 특성 이론에 대해 소개하고, 설계 시 고려해야 할 설계 및 특성 해석에 대해 본 논문을 통해 확인하고자 한다. 또한 개발 진행하고 있는 초고속 전동기(11kw, 90,000rpm, 2poles)시스템의 실험 특성에 대해 고찰하고자 한다.
Super High Speed Motors are currently being developed for a number of applications including gas turbine power plants, air conditioning systems, machine tools, gas pumps, aircraft fuel pumps, and so on. To realize super high speed operation, high efficiency is required for the motor to suppress the ...
Super High Speed Motors are currently being developed for a number of applications including gas turbine power plants, air conditioning systems, machine tools, gas pumps, aircraft fuel pumps, and so on. To realize super high speed operation, high efficiency is required for the motor to suppress the heat generation in the motor, particularly in the rotor, because the substantial reduction in the size makes it difficult to dissipate the heat. And the rotor must be rugged enough to bear the strong stress resulted from high speed rotation. Therefore simple structure is desirable for the rotor. The rotor Diameter is limited by the bursting stress at the design speed and the rotor axial length is limited by its stiffness. Super High Speed Machines must be designed with a small diameter and must have a very high mechanical integrity.
Super High Speed Motors are currently being developed for a number of applications including gas turbine power plants, air conditioning systems, machine tools, gas pumps, aircraft fuel pumps, and so on. To realize super high speed operation, high efficiency is required for the motor to suppress the heat generation in the motor, particularly in the rotor, because the substantial reduction in the size makes it difficult to dissipate the heat. And the rotor must be rugged enough to bear the strong stress resulted from high speed rotation. Therefore simple structure is desirable for the rotor. The rotor Diameter is limited by the bursting stress at the design speed and the rotor axial length is limited by its stiffness. Super High Speed Machines must be designed with a small diameter and must have a very high mechanical integrity.
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