최근 견인전동기의 소형화, 경량화 및 고출력밀도화의 중요성이 대두됨에 따라, 비접촉 동력전달이 가능한 마그네틱 기어와 고효율의 영구자석 동기전동기가 결합된 마그네틱 기어드 영구자석 동기전동기(MG-PMSM)의 연구가 새로이 진행되고 있다. 하지만 MG-PMSM은 일반적인 영구자석 동기전동기(...
최근 견인전동기의 소형화, 경량화 및 고출력밀도화의 중요성이 대두됨에 따라, 비접촉 동력전달이 가능한 마그네틱 기어와 고효율의 영구자석 동기전동기가 결합된 마그네틱 기어드 영구자석 동기전동기(MG-PMSM)의 연구가 새로이 진행되고 있다. 하지만 MG-PMSM은 일반적인 영구자석 동기전동기(PMSM)과 달리 이중 공극 구조이며 이로 인해 소음과 진동에 악영향을 미치는 코깅 토크가 복합적으로 발생한다. 기존의 PMSM은 이를 저감하기 위해 회전자의 축 방향에 대해 Step 별로 나누어 스큐를 적용하는 방식이 오랫동안 연구되어 왔으나, MG-PMSM은 이에 관한 연구가 미비하며 수식적으로도 복잡한 특성을 가진다. 또한, PMSM과 동일한 방식으로 MG-PMSM의 영구자석이 포함된 내측 회전자에 스큐를 적용할 경우, 제작 공정에서 복잡성을 유발시킬 수 있는 단점이 있다. 따라서 본 논문은 MG-PMSM의 외측 회전자인 폴피스에 스큐를 적용하고, 코깅 토크를 최대로 저감시킬 수 있는 최적의 폴피스 스큐각과 이에 따른 코깅 토크의 크기를 쉽게 산출할 수 있는 새로운 기법을 제시한다.
최근 견인전동기의 소형화, 경량화 및 고출력밀도화의 중요성이 대두됨에 따라, 비접촉 동력전달이 가능한 마그네틱 기어와 고효율의 영구자석 동기전동기가 결합된 마그네틱 기어드 영구자석 동기전동기(MG-PMSM)의 연구가 새로이 진행되고 있다. 하지만 MG-PMSM은 일반적인 영구자석 동기전동기(PMSM)과 달리 이중 공극 구조이며 이로 인해 소음과 진동에 악영향을 미치는 코깅 토크가 복합적으로 발생한다. 기존의 PMSM은 이를 저감하기 위해 회전자의 축 방향에 대해 Step 별로 나누어 스큐를 적용하는 방식이 오랫동안 연구되어 왔으나, MG-PMSM은 이에 관한 연구가 미비하며 수식적으로도 복잡한 특성을 가진다. 또한, PMSM과 동일한 방식으로 MG-PMSM의 영구자석이 포함된 내측 회전자에 스큐를 적용할 경우, 제작 공정에서 복잡성을 유발시킬 수 있는 단점이 있다. 따라서 본 논문은 MG-PMSM의 외측 회전자인 폴피스에 스큐를 적용하고, 코깅 토크를 최대로 저감시킬 수 있는 최적의 폴피스 스큐각과 이에 따른 코깅 토크의 크기를 쉽게 산출할 수 있는 새로운 기법을 제시한다.
As the importance of miniaturization, weight lightening, and high power density of traction motors has recently emerged, the study of MG-PMSM combined with a magnetic gear capable of non-contact power transmission and a high efficiency PMSM has been newly developed. However, unlike the conventional ...
As the importance of miniaturization, weight lightening, and high power density of traction motors has recently emerged, the study of MG-PMSM combined with a magnetic gear capable of non-contact power transmission and a high efficiency PMSM has been newly developed. However, unlike the conventional PMSM, MG-PMSM has a dual-rotor structure, which results in cogging torque multiply that adversely affects noise and vibration. In order to reduce this problem, the existing PMSM has been studied for a long time by skewing in step of the axial direction of the rotor, but MG-PMSM has not been well studied and has a mathematically complicated characteristic. Also, when skewing is applied the inner rotor including permanent magnet of the MG-PMSM in the same manner as PMSM, there are disadvantages that may cause complexity in the manufacturing process. Therefore, this paper proposes new mathematical techniques to easily calculate the optimal pole-piece skew angle and cogging torque according to skewing of pole-piece for MG-PMSM.
As the importance of miniaturization, weight lightening, and high power density of traction motors has recently emerged, the study of MG-PMSM combined with a magnetic gear capable of non-contact power transmission and a high efficiency PMSM has been newly developed. However, unlike the conventional PMSM, MG-PMSM has a dual-rotor structure, which results in cogging torque multiply that adversely affects noise and vibration. In order to reduce this problem, the existing PMSM has been studied for a long time by skewing in step of the axial direction of the rotor, but MG-PMSM has not been well studied and has a mathematically complicated characteristic. Also, when skewing is applied the inner rotor including permanent magnet of the MG-PMSM in the same manner as PMSM, there are disadvantages that may cause complexity in the manufacturing process. Therefore, this paper proposes new mathematical techniques to easily calculate the optimal pole-piece skew angle and cogging torque according to skewing of pole-piece for MG-PMSM.
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