현대 사회에서 에너지고갈과 친환경정책으로 인해 전기자동차의 도입이 증대되고 있다. 이러한 사회적 흐름에 따라 전기자동차에 관한 많은 연구들이 이루어지고 있다.그 중 전기자동차의 구동모터로 사용되는 전기모터에서 전자기력에 의한 소음으로 인한 문제가 크게 대두되고 있다. 이를 저감하기 위한 방법으로 전자기적 설계변경을 통해 소음진동을 저감하고자하는 연구들이 대다수를 이루고 있다. 하지만 ...
현대 사회에서 에너지고갈과 친환경정책으로 인해 전기자동차의 도입이 증대되고 있다. 이러한 사회적 흐름에 따라 전기자동차에 관한 많은 연구들이 이루어지고 있다.그 중 전기자동차의 구동모터로 사용되는 전기모터에서 전자기력에 의한 소음으로 인한 문제가 크게 대두되고 있다. 이를 저감하기 위한 방법으로 전자기적 설계변경을 통해 소음진동을 저감하고자하는 연구들이 대다수를 이루고 있다. 하지만 고정자 형상변경과 같은 전자기적 설계 변경은 전기모터 개발의 장기화 및 효율 저하 등이 발생할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 전자기적 설계변경이 아닌 구조적 설계 변경을 통해 전자기력에 의한 소음진동 성능을 향상시킬 필요성이 있다. 이를 위해서는 전기모터의 전자기력에 의한 진동특성 분석과 넓은 대역에서의 기전연성해석결과가 필요하다. 추가적으로 해석 모델의 관한 신뢰성 확보가 중요하다. 본 연구에서는 기전연성해석의 신뢰성 확보를 위해 해석 모델의 동특성을 규명하였다. 전기모터의 고정자는 적층형 구조로 등방성 물성치를 사용하면 실제 동특성을 반영하기 어렵다. 고정자의 적층성을 고려한 이방성 물성치를 규명하기 위하여 해머가진 실험을 수행하였다. 실험결과를 바탕으로 Structrual Dynamic modification 행렬을 활용하여 고정자의 직교 이방성 물성치를 규명하였다. 고정자에 유기되는 전자기력의 특성을 분석하여 코깅토크와 토크리플 성분에 대한 분석을 수행하였다. 전자기력의 특성을 고려하여 해석소요 시간을 크게 감소시키는 효율적인 기전연성해석 방법을 소개한다. 효율적인 기전연성해석법을 활용하면 넓은 대역에서 오더 트래킹 분석이 가능하게 된다. 이를 활용하여 모터회전속도 및 전자기력 차수을 고려한 진동성능을 확연하게 확인할 수 있다. 오더 트래킹 분석을 통해 전자기력과 공진모드와의 상관성을 나타내는 모드기여도를 분석하였다. 모드기여도에 따라 공진 모드의 가진 여부를 간접적으로 확인가능하며 진동에 큰 기여를 하는 모드를 파악함으로써 효과적인 전기모터의 구조 설계를 수행할 수 있다.
현대 사회에서 에너지고갈과 친환경정책으로 인해 전기자동차의 도입이 증대되고 있다. 이러한 사회적 흐름에 따라 전기자동차에 관한 많은 연구들이 이루어지고 있다.그 중 전기자동차의 구동모터로 사용되는 전기모터에서 전자기력에 의한 소음으로 인한 문제가 크게 대두되고 있다. 이를 저감하기 위한 방법으로 전자기적 설계변경을 통해 소음진동을 저감하고자하는 연구들이 대다수를 이루고 있다. 하지만 고정자 형상변경과 같은 전자기적 설계 변경은 전기모터 개발의 장기화 및 효율 저하 등이 발생할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 전자기적 설계변경이 아닌 구조적 설계 변경을 통해 전자기력에 의한 소음진동 성능을 향상시킬 필요성이 있다. 이를 위해서는 전기모터의 전자기력에 의한 진동특성 분석과 넓은 대역에서의 기전연성해석결과가 필요하다. 추가적으로 해석 모델의 관한 신뢰성 확보가 중요하다. 본 연구에서는 기전연성해석의 신뢰성 확보를 위해 해석 모델의 동특성을 규명하였다. 전기모터의 고정자는 적층형 구조로 등방성 물성치를 사용하면 실제 동특성을 반영하기 어렵다. 고정자의 적층성을 고려한 이방성 물성치를 규명하기 위하여 해머가진 실험을 수행하였다. 실험결과를 바탕으로 Structrual Dynamic modification 행렬을 활용하여 고정자의 직교 이방성 물성치를 규명하였다. 고정자에 유기되는 전자기력의 특성을 분석하여 코깅토크와 토크리플 성분에 대한 분석을 수행하였다. 전자기력의 특성을 고려하여 해석소요 시간을 크게 감소시키는 효율적인 기전연성해석 방법을 소개한다. 효율적인 기전연성해석법을 활용하면 넓은 대역에서 오더 트래킹 분석이 가능하게 된다. 이를 활용하여 모터회전속도 및 전자기력 차수을 고려한 진동성능을 확연하게 확인할 수 있다. 오더 트래킹 분석을 통해 전자기력과 공진모드와의 상관성을 나타내는 모드기여도를 분석하였다. 모드기여도에 따라 공진 모드의 가진 여부를 간접적으로 확인가능하며 진동에 큰 기여를 하는 모드를 파악함으로써 효과적인 전기모터의 구조 설계를 수행할 수 있다.
In modern society, the introduction of electric vehicles is increasing due to energy depletion and environment friendly policies. Many studies on electric vehicles have been made in accordance with this social trend. In the electric motor used as a driving motor of an electric vehicle, a problem cau...
In modern society, the introduction of electric vehicles is increasing due to energy depletion and environment friendly policies. Many studies on electric vehicles have been made in accordance with this social trend. In the electric motor used as a driving motor of an electric vehicle, a problem caused by noise due to an electromagnetic force is becoming a serious problem. The majority of studies to reduce noise vibration through electromagnetic design changes have been made. However, the change of the electromagnetic design such as the change of the shape of the stator may lead to the prolongation of electric motor development and the deterioration of efficiency. In order to solve this problem, there is a need to improve noise and vibration performance by structural design changing rather than electromagnetic design changing. To do this, it is necessary to analyze the vibration characteristics by the electromagnetic force of the electric motor and the results of the electro-mechanical coupled analysis in a wide band. In addition, it is important to ensure reliability of the analytical model. In this study, the dynamic characteristics of the analytical model are verified to ensure the reliability of the electro-mechanical coupled analysis. The stator of the electric motor is difficult to reflect the actual dynamic characteristics when the isotropic property is used as the laminated structure. Based on the experimental results, the orthotropic properties of the stator were investigated by using Structrual Dynamic modification matrix. The characteristics of the electromagnetic force induced in the stator were analyzed and the analysis of cogging torque and torque ripple component was performed. This paper introduces an efficient method of analyzing the electroconductivity that greatly reduces the time required for analysis by using the characteristics of electromagnetic force. By using an efficient electro-mechanical coupled analysis method, it is possible to perform order tracking analysis in a wide band. By using this, it is possible to confirm the vibration performance considering motor rotation speed and electromagnetic force order. Through the order tracking analysis, we analyze the mode contribution which shows the correlation between the electromagnetic force and the resonance mode. It is possible to indirectly determine whether or not the resonance mode is excited according to the mode contribution, and to understand the mode which contributes to the vibration greatly. Thus, it is possible to design an effective electric motor structure.
In modern society, the introduction of electric vehicles is increasing due to energy depletion and environment friendly policies. Many studies on electric vehicles have been made in accordance with this social trend. In the electric motor used as a driving motor of an electric vehicle, a problem caused by noise due to an electromagnetic force is becoming a serious problem. The majority of studies to reduce noise vibration through electromagnetic design changes have been made. However, the change of the electromagnetic design such as the change of the shape of the stator may lead to the prolongation of electric motor development and the deterioration of efficiency. In order to solve this problem, there is a need to improve noise and vibration performance by structural design changing rather than electromagnetic design changing. To do this, it is necessary to analyze the vibration characteristics by the electromagnetic force of the electric motor and the results of the electro-mechanical coupled analysis in a wide band. In addition, it is important to ensure reliability of the analytical model. In this study, the dynamic characteristics of the analytical model are verified to ensure the reliability of the electro-mechanical coupled analysis. The stator of the electric motor is difficult to reflect the actual dynamic characteristics when the isotropic property is used as the laminated structure. Based on the experimental results, the orthotropic properties of the stator were investigated by using Structrual Dynamic modification matrix. The characteristics of the electromagnetic force induced in the stator were analyzed and the analysis of cogging torque and torque ripple component was performed. This paper introduces an efficient method of analyzing the electroconductivity that greatly reduces the time required for analysis by using the characteristics of electromagnetic force. By using an efficient electro-mechanical coupled analysis method, it is possible to perform order tracking analysis in a wide band. By using this, it is possible to confirm the vibration performance considering motor rotation speed and electromagnetic force order. Through the order tracking analysis, we analyze the mode contribution which shows the correlation between the electromagnetic force and the resonance mode. It is possible to indirectly determine whether or not the resonance mode is excited according to the mode contribution, and to understand the mode which contributes to the vibration greatly. Thus, it is possible to design an effective electric motor structure.
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