전기모터는 현대 사회에 다양한 분야에서 사용되고 있다. 그 중 자동차 분야에서는 기존의 내연기관을 대체할 새로운 동력원으로 주목받고 있으며 현재도 꾸준히 연구되고 있다. 그러나 전기모터는 전기적 특성에 의해 코일, 고정자, 회전자, ...
전기모터는 현대 사회에 다양한 분야에서 사용되고 있다. 그 중 자동차 분야에서는 기존의 내연기관을 대체할 새로운 동력원으로 주목받고 있으며 현재도 꾸준히 연구되고 있다. 그러나 전기모터는 전기적 특성에 의해 코일, 고정자, 회전자, 영구자석과 같이 주요 구성요소에 손실이 발생하고 이를 통해 열이 생성된다. 전기모터에 열이 생성되면 성능 및 수명이 감소하기 때문에 냉각에 대한 연구는 매우 중요하다. 따라서 본 논문에서는 전기모터의 냉각 시스템에 대한 연구를 수행하였다. 다양한 냉각 시스템 중 국내의 주행환경을 고려하여 자연대류를 통한 공랭식 모터에 대해 연구를 수행하였다. 자연대류를 고려한 공랭식 모터에 대한 연구는 미비하여 먼저 전자기-열 연성해석을 통해 방열 핀의 적용 유무에 따른 열전달 해석을 수행하였다. 다음으로 모터의 대칭성을 고려하여 단일 영역에서 방열 핀의 형상 최적화를 수행한 후 실제 설계를 고려하여 형상을 수정하였다. 마지막으로 최적화된 방열 핀을 모터의 모든 영역에 적용하여 열전달 해석을 수행하여 온도가 저감되는 것을 확인하였다.
전기모터는 현대 사회에 다양한 분야에서 사용되고 있다. 그 중 자동차 분야에서는 기존의 내연기관을 대체할 새로운 동력원으로 주목받고 있으며 현재도 꾸준히 연구되고 있다. 그러나 전기모터는 전기적 특성에 의해 코일, 고정자, 회전자, 영구자석과 같이 주요 구성요소에 손실이 발생하고 이를 통해 열이 생성된다. 전기모터에 열이 생성되면 성능 및 수명이 감소하기 때문에 냉각에 대한 연구는 매우 중요하다. 따라서 본 논문에서는 전기모터의 냉각 시스템에 대한 연구를 수행하였다. 다양한 냉각 시스템 중 국내의 주행환경을 고려하여 자연대류를 통한 공랭식 모터에 대해 연구를 수행하였다. 자연대류를 고려한 공랭식 모터에 대한 연구는 미비하여 먼저 전자기-열 연성해석을 통해 방열 핀의 적용 유무에 따른 열전달 해석을 수행하였다. 다음으로 모터의 대칭성을 고려하여 단일 영역에서 방열 핀의 형상 최적화를 수행한 후 실제 설계를 고려하여 형상을 수정하였다. 마지막으로 최적화된 방열 핀을 모터의 모든 영역에 적용하여 열전달 해석을 수행하여 온도가 저감되는 것을 확인하였다.
Electric motors are used in various fields in modern society. Among them, the automobile field is attracting attention as a new power source to replace the existing internal combustion engine and is currently being steadily researched. However, electric motors lose their main components such as coil...
Electric motors are used in various fields in modern society. Among them, the automobile field is attracting attention as a new power source to replace the existing internal combustion engine and is currently being steadily researched. However, electric motors lose their main components such as coils, stators, rotors, and permanent magnets due to their electrical characteristics, and heat is generated through them. The study of cooling is very important because heat and heat generation in electric motors reduce performance and lifespan. Therefore, in this paper, a study on the cooling system of the electric motor was performed. Among various cooling systems, a study was conducted on air-cooled motors through natural convection considering domestic driving environment. Since there are not many studies on air-cooled motors considering natural convection, first, heat transfer analysis was performed by applying heat radiation fins through electromagnetic-thermal coupling analysis. Next, after considering the symmetry of the motor and optimizing the shape of the heat radiation fin in a single area, the shape was modified to take into account the actual design. Finally, the heat dissipation analysis was performed by applying the optimized heat dissipation fins to all areas of the motor, and it was confirmed that the temperature was reduced.
Electric motors are used in various fields in modern society. Among them, the automobile field is attracting attention as a new power source to replace the existing internal combustion engine and is currently being steadily researched. However, electric motors lose their main components such as coils, stators, rotors, and permanent magnets due to their electrical characteristics, and heat is generated through them. The study of cooling is very important because heat and heat generation in electric motors reduce performance and lifespan. Therefore, in this paper, a study on the cooling system of the electric motor was performed. Among various cooling systems, a study was conducted on air-cooled motors through natural convection considering domestic driving environment. Since there are not many studies on air-cooled motors considering natural convection, first, heat transfer analysis was performed by applying heat radiation fins through electromagnetic-thermal coupling analysis. Next, after considering the symmetry of the motor and optimizing the shape of the heat radiation fin in a single area, the shape was modified to take into account the actual design. Finally, the heat dissipation analysis was performed by applying the optimized heat dissipation fins to all areas of the motor, and it was confirmed that the temperature was reduced.
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