Brushless DC 모터는 높은 내구성과 효율로 인해 다양한 분야에서 활발히 사용되고 있다. 하지만 모터 내부 발열로 인한 문제는 여전히 개선점으로 꼽힌다. 모터에서 전기에너지가 기계에너지로 변환되면서 손실이 발생되며, 이러한 손실은 모터의 발열의 열원으로 작용하며, 모터의 발열문제는 모터의 효율과 수명에 큰 영향을 미치기 때문에, 모터의 열 관리에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 ...
Brushless DC 모터는 높은 내구성과 효율로 인해 다양한 분야에서 활발히 사용되고 있다. 하지만 모터 내부 발열로 인한 문제는 여전히 개선점으로 꼽힌다. 모터에서 전기에너지가 기계에너지로 변환되면서 손실이 발생되며, 이러한 손실은 모터의 발열의 열원으로 작용하며, 모터의 발열문제는 모터의 효율과 수명에 큰 영향을 미치기 때문에, 모터의 열 관리에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 BLDC 모터의 형상을 최적화 하여, 방열성능을 개선하였다. BLDC모터의 모터에서 발생되는 손실을 계산하기 위해 전자계해석을 수행하였고, 모터의 방열성능을 확인하기 위해, 회전하고 있는 모터 내부의 유동 흐름의 흐름과 내부온도를 열유동 해석을 통해서 확인하였다. 또한 확인된 모터 내부의 온도는 실험을 통해 검증되었다. 그리고 유동 및 열 특성 결과를 바탕으로 BLDC 모터의 회전자는 모터의 냉각성능을 향상시키기 위해 모터의 회전자의 여러 설계변수가 분석되었고, 회전자의 형상이 최적화하여 2개의 최적화 모델을 도출하였다. 그 결과 모터 내부의 유동량을 증가시키고, 모터 내부온도를 각각 10.5℃, 7.3℃ 낮추었다.
Brushless DC 모터는 높은 내구성과 효율로 인해 다양한 분야에서 활발히 사용되고 있다. 하지만 모터 내부 발열로 인한 문제는 여전히 개선점으로 꼽힌다. 모터에서 전기에너지가 기계에너지로 변환되면서 손실이 발생되며, 이러한 손실은 모터의 발열의 열원으로 작용하며, 모터의 발열문제는 모터의 효율과 수명에 큰 영향을 미치기 때문에, 모터의 열 관리에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 BLDC 모터의 형상을 최적화 하여, 방열성능을 개선하였다. BLDC모터의 모터에서 발생되는 손실을 계산하기 위해 전자계해석을 수행하였고, 모터의 방열성능을 확인하기 위해, 회전하고 있는 모터 내부의 유동 흐름의 흐름과 내부온도를 열유동 해석을 통해서 확인하였다. 또한 확인된 모터 내부의 온도는 실험을 통해 검증되었다. 그리고 유동 및 열 특성 결과를 바탕으로 BLDC 모터의 회전자는 모터의 냉각성능을 향상시키기 위해 모터의 회전자의 여러 설계변수가 분석되었고, 회전자의 형상이 최적화하여 2개의 최적화 모델을 도출하였다. 그 결과 모터 내부의 유동량을 증가시키고, 모터 내부온도를 각각 10.5℃, 7.3℃ 낮추었다.
Due to the high efficiency and durability, blushless DC motors are widely used in various fields. Even though BLDC motors have relatively high efficiency, there are inevitably many kinds of losses when mechanical energy is converted to electrical energy. These losses significantly impact on the effi...
Due to the high efficiency and durability, blushless DC motors are widely used in various fields. Even though BLDC motors have relatively high efficiency, there are inevitably many kinds of losses when mechanical energy is converted to electrical energy. These losses significantly impact on the efficiency and induce the degradation of motor. Therefore, it is necessary to optimize thermal management to increase the efficiency and enhance the reliability of the motor. In this study, in order to analyze of temperature distribution of BLDC motor, a three-dimensional computational electromagnetic and thermal analysis were performed. The losses of the motor were calculated by electromagnetic analysis and the internal air flow for cooling was investigated through computational fluid dynamics analysis. The results from numerical analysis was verified by experimental results. Based on results of flow and thermal characteristics, the rotor shell of BLDC motor was optimized to induce more internal air flow for improving heat dissipation.
Due to the high efficiency and durability, blushless DC motors are widely used in various fields. Even though BLDC motors have relatively high efficiency, there are inevitably many kinds of losses when mechanical energy is converted to electrical energy. These losses significantly impact on the efficiency and induce the degradation of motor. Therefore, it is necessary to optimize thermal management to increase the efficiency and enhance the reliability of the motor. In this study, in order to analyze of temperature distribution of BLDC motor, a three-dimensional computational electromagnetic and thermal analysis were performed. The losses of the motor were calculated by electromagnetic analysis and the internal air flow for cooling was investigated through computational fluid dynamics analysis. The results from numerical analysis was verified by experimental results. Based on results of flow and thermal characteristics, the rotor shell of BLDC motor was optimized to induce more internal air flow for improving heat dissipation.
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