본 논문은 하이브리드전기자동차 구동용 매입형 영구자석 동기 전동기(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor: 이하 IPMSM)의 극수 슬롯수 조합에 따른 특성에 관한 연구이다. 전동기의 효율이나 특성에 큰 영향을 주는 적절한 극수 슬롯수의 선택은 초기설계 단계에서 결정되어야 하는 매우 중요한 요소이다. ...
본 논문은 하이브리드전기자동차 구동용 매입형 영구자석 동기 전동기(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor: 이하 IPMSM)의 극수 슬롯수 조합에 따른 특성에 관한 연구이다. 전동기의 효율이나 특성에 큰 영향을 주는 적절한 극수 슬롯수의 선택은 초기설계 단계에서 결정되어야 하는 매우 중요한 요소이다. 하드 타입 하이브리드 전기자동차용 전동기중 Toyota Prius-II의 경우 8극 48슬롯 구조로 설계되어 있다. 이에 기초하여 본 연구에서는 5가지 모델을 선택하고 그 특성을 분석하였다. 유한 요소 해석과 d-q 등가회로 해석을 통하여 각각의 모델의 상저항, 역기전력, 역기전력의 왜형률, 코깅토크, 인덕턴스, 돌극비, 손실, 효율, 치수 및 생산성을 비교 분석하였다. 특성 비교를 통하여 8극 48슬롯 모델이 하드 타입 하이드브리드 전기자동차용 전동기에서 요구하는 소형, 경향, 고효율의 특성이 가장 우수함을 확인하였다.
본 논문은 하이브리드 전기자동차 구동용 매입형 영구자석 동기 전동기(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor: 이하 IPMSM)의 극수 슬롯수 조합에 따른 특성에 관한 연구이다. 전동기의 효율이나 특성에 큰 영향을 주는 적절한 극수 슬롯수의 선택은 초기설계 단계에서 결정되어야 하는 매우 중요한 요소이다. 하드 타입 하이브리드 전기자동차용 전동기중 Toyota Prius-II의 경우 8극 48슬롯 구조로 설계되어 있다. 이에 기초하여 본 연구에서는 5가지 모델을 선택하고 그 특성을 분석하였다. 유한 요소 해석과 d-q 등가회로 해석을 통하여 각각의 모델의 상저항, 역기전력, 역기전력의 왜형률, 코깅토크, 인덕턴스, 돌극비, 손실, 효율, 치수 및 생산성을 비교 분석하였다. 특성 비교를 통하여 8극 48슬롯 모델이 하드 타입 하이드브리드 전기자동차용 전동기에서 요구하는 소형, 경향, 고효율의 특성이 가장 우수함을 확인하였다.
This paper mainly focuses on the performance analysis of Interior Permanent Magnet Synchronous Motors (IPMSM) with different pole and slot number for hard type Hybrid Electric Vehicle (HEV). In initial design stage, appropriate choice of pole and slot combination is important, because the efficiency...
This paper mainly focuses on the performance analysis of Interior Permanent Magnet Synchronous Motors (IPMSM) with different pole and slot number for hard type Hybrid Electric Vehicle (HEV). In initial design stage, appropriate choice of pole and slot combination is important, because the efficiency and characteristics could vary evidently with the different combination of pole and slot number. In the application of hard type HEV, such as Toyota Prius-II, why the IPMSM with 8-pole and 48-slot is preferred? Based on this problem, five motor models are chosen and analyzed. Through Finite Element Method (FEM) and the d-q equivalent circuit analysis, some characteristics, including phase resistance, back electromagnetic force (back-EMF) and total harmonic distortion (THD), cogging torque, inductance, saliency ratio, motor loss, efficiency, motor dimensions and manufactures, are calculated and their trends with the pole and slot number are observed. Considering motors for hard type HEV are required to be smaller in size, lighter in weight, and higher in efficiency, the IPMSM with 8-pole and 48-slot has the lowest motor loss, the highest efficiency and correspondingly simpler manufacture craft, which make the motor has the highest total weight number in the integrated statistic comparison and is the best choice.
This paper mainly focuses on the performance analysis of Interior Permanent Magnet Synchronous Motors (IPMSM) with different pole and slot number for hard type Hybrid Electric Vehicle (HEV). In initial design stage, appropriate choice of pole and slot combination is important, because the efficiency and characteristics could vary evidently with the different combination of pole and slot number. In the application of hard type HEV, such as Toyota Prius-II, why the IPMSM with 8-pole and 48-slot is preferred? Based on this problem, five motor models are chosen and analyzed. Through Finite Element Method (FEM) and the d-q equivalent circuit analysis, some characteristics, including phase resistance, back electromagnetic force (back-EMF) and total harmonic distortion (THD), cogging torque, inductance, saliency ratio, motor loss, efficiency, motor dimensions and manufactures, are calculated and their trends with the pole and slot number are observed. Considering motors for hard type HEV are required to be smaller in size, lighter in weight, and higher in efficiency, the IPMSM with 8-pole and 48-slot has the lowest motor loss, the highest efficiency and correspondingly simpler manufacture craft, which make the motor has the highest total weight number in the integrated statistic comparison and is the best choice.
주제어
#영구자석 동기전동기 Slot Number Different Pole Number Interior Permanent Magnet Synchronous Motors
학위논문 정보
저자
장붕
학위수여기관
창원대학교 대학원
학위구분
국내석사
학과
전기공학과
지도교수
金奎卓
발행연도
2007
총페이지
ⅵ, 39 p.
키워드
영구자석 동기전동기 Slot Number Different Pole Number Interior Permanent Magnet Synchronous Motors
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