Consequent Pole IPMSM은 기존 매입형 영구자석 전동기에서 자석의 한 극을 제거하고 철심의 자화를 통해 고정자와 회전자를 순환하는 자기 회로를 구성하는 전동기이다. 하지만 기존 매입형 영구자석 동기전동기와 비교하였을 때, 자석의 부재로 인한 불평형 자기회로가 생성된다. 이러한 구조적 특징으로 발생하는 자기적 불평형은 큰 코깅 토크, 높은 무부하 역기전력 ...
Consequent Pole IPMSM은 기존 매입형 영구자석 전동기에서 자석의 한 극을 제거하고 철심의 자화를 통해 고정자와 회전자를 순환하는 자기 회로를 구성하는 전동기이다. 하지만 기존 매입형 영구자석 동기전동기와 비교하였을 때, 자석의 부재로 인한 불평형 자기회로가 생성된다. 이러한 구조적 특징으로 발생하는 자기적 불평형은 큰 코깅 토크, 높은 무부하 역기전력THD, 높은 토크 리플 등 다양한 문제의 원인이 된다. 따라서 매입형 영구자석 동기전동기에서 Consequent Pole IPMSM을 설계할 때 회전자의 구조적 특징을 고려하여 회전자 재설계가 필요하다. 본 눈문에서는 회전자 재설계를 위한 설계 변수로 자석 폭, 회전자 아크 형상 설계를 위한 아크 깊이, 그리고 노치의 폭과 깊이를 선정하였다. 각 단계별로 설계 변수들이 전기적 성능에 끼치는 영향을 분석하고 설계 제한 조건에 만족하는 최종 제안 모델을 선정하였다. 제안 모델을 초기 모델과 비교하여 회전자 재설계의 필요성과 노치 삽입의 타당성을 검증하였고 기존 매입형 영구자석 동기전동기와 성능 비교를 통해 해당 전동기가 가지는 장단점과 시사점을 기술하였다.
Consequent Pole IPMSM은 기존 매입형 영구자석 전동기에서 자석의 한 극을 제거하고 철심의 자화를 통해 고정자와 회전자를 순환하는 자기 회로를 구성하는 전동기이다. 하지만 기존 매입형 영구자석 동기전동기와 비교하였을 때, 자석의 부재로 인한 불평형 자기회로가 생성된다. 이러한 구조적 특징으로 발생하는 자기적 불평형은 큰 코깅 토크, 높은 무부하 역기전력 THD, 높은 토크 리플 등 다양한 문제의 원인이 된다. 따라서 매입형 영구자석 동기전동기에서 Consequent Pole IPMSM을 설계할 때 회전자의 구조적 특징을 고려하여 회전자 재설계가 필요하다. 본 눈문에서는 회전자 재설계를 위한 설계 변수로 자석 폭, 회전자 아크 형상 설계를 위한 아크 깊이, 그리고 노치의 폭과 깊이를 선정하였다. 각 단계별로 설계 변수들이 전기적 성능에 끼치는 영향을 분석하고 설계 제한 조건에 만족하는 최종 제안 모델을 선정하였다. 제안 모델을 초기 모델과 비교하여 회전자 재설계의 필요성과 노치 삽입의 타당성을 검증하였고 기존 매입형 영구자석 동기전동기와 성능 비교를 통해 해당 전동기가 가지는 장단점과 시사점을 기술하였다.
The Consequent Pole IPMSM constitutes a magnetic circuit that circulates a stator and a rotor through the magnetization of the iron core through the magnet poles of a conventional interior permanent magnet synchronous motor. However, unbalanced magnetic circuits are generated due to the absence of m...
The Consequent Pole IPMSM constitutes a magnetic circuit that circulates a stator and a rotor through the magnetization of the iron core through the magnet poles of a conventional interior permanent magnet synchronous motor. However, unbalanced magnetic circuits are generated due to the absence of magnets when compared to conventional interior permanent magnet synchronous motor. The magnetic imbalance caused by such structural features causes various problems such as large cogging torque, high no-load back electromotive force THD, relatively low output and high torque ripple. Therefore, it is necessary to redesign the rotor in consideration of the structural characteristics of the rotor when designing a Consequent Pole IPMSM with a conventional interior permanent magnet synchronous motor. In this paper, the width of the permanent magnet, the arc depth for the rotor arc shape design, and the width and depth of the notch were selected as the design variables for the rotor redesign. At each step, the effect effect of design variables on electrical performance was analyzed and the final proposed model that satisfied the design constraints was selected. The proposed model was compared with the initial model to verify the need for rotor redesign and the validity of notch insertion. In conclusion, this study described the advantages & disadvantages and implications of the corresponding motor by comparing the performance with the base interior permanent magnet synchronous motor.
The Consequent Pole IPMSM constitutes a magnetic circuit that circulates a stator and a rotor through the magnetization of the iron core through the magnet poles of a conventional interior permanent magnet synchronous motor. However, unbalanced magnetic circuits are generated due to the absence of magnets when compared to conventional interior permanent magnet synchronous motor. The magnetic imbalance caused by such structural features causes various problems such as large cogging torque, high no-load back electromotive force THD, relatively low output and high torque ripple. Therefore, it is necessary to redesign the rotor in consideration of the structural characteristics of the rotor when designing a Consequent Pole IPMSM with a conventional interior permanent magnet synchronous motor. In this paper, the width of the permanent magnet, the arc depth for the rotor arc shape design, and the width and depth of the notch were selected as the design variables for the rotor redesign. At each step, the effect effect of design variables on electrical performance was analyzed and the final proposed model that satisfied the design constraints was selected. The proposed model was compared with the initial model to verify the need for rotor redesign and the validity of notch insertion. In conclusion, this study described the advantages & disadvantages and implications of the corresponding motor by comparing the performance with the base interior permanent magnet synchronous motor.
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