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영구자석 계자형 동기발전기의 고주파 저감을 위한 자기회로 최적설계
Shape Optimization for the EMF Harmonics Reduction of PM Type Synchronous Generators 원문보기

전기학회논문지. The transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers. B, 전기기기 및 에너지변환시스템부문, v.50 no.10, 2001년, pp.494 - 500  

김영균 (창원대 공대 전기학과 대학원) ,  이재건 (창원대 공대 전기학과 대학원) ,  임양수 (창원대 공대 전기학과 대학원) ,  강규홍 (창원대 공대) ,  홍정표 (창원대 공대 전기학과) ,  장기찬 (창원대 공대 전기학과 대학원)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper presents the shape optimization to minimize the BEMF(Back Electro-Motive Force) harmonics of PM type synchronous generators. RSM(Response Surface Methodology) is well adapted to make analytical model for a complex problem considering a lot of interaction of design variables. In this paper...

주제어

#PM type synchronous generators   #optimization   #Response Surface Methodology  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서, 본 연구에서는 이러한 장점을 가진 RSM을 영구자석 계자형 단상 동기 발전기 유기전압의 고조파저감을 위한 형상 최적화에 적용하였다. 이때, 설계공간 내에서 각 설계변수들의 조합에 의한 발전기 유기전압의 왜형률과 실효값에 대한 관즉자료를 얻기 위해서 유한요소법을 이용하여 영구자석 계자형 동기발전기의 쇄교자속 및 유기전압을 계산하고, 발전기 유기전압의 왜형률은 고조 파 분석을 통해서 구하였으며, 고조파 분석은 DFT(Discrete Fourier Transform)를 이용하였다[2].
  • 본 논문에서는 유한 요소해석과 통계적 근사 방법안 RSM을 적용하여 영구자석계자형 단상동기발전기 유기전압의 고조파저감을 위한 형상 최적화 방법을 제시하였다. 제안한 방법으로부터, 최적 설계된 모델은 호기 모델에 비해서 발전기의 유기전압은 112 [V]를 만족하고 왜 형률은 약 90 [%] 의 감소를 가져왔다.

가설 설정

  • 무부하유기전압에서부터 전기자 1상의 유효직렬권회수를 알 수 있고, 권선계수를 가정하여 권수를 결정해준다.
  • 본 모델은 슬롯철심의 경우 이므로 권선계수 #로 가정하였다. 슬롯 수가 Sn인 철심이면 권수는 다음 삭에서 결정한다.
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참고문헌 (8)

  1. K. Ide et al., 'Higher harmonics calculation of synchronous generators on the basis of magnetic field analysis considering rotor movement,' IEEE Trans. Magn, Vol. 28, pp.1359-1362, 1992 

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  2. J.P. Hong et al., 'Pole shape optimization for the EMF harmonics reduction of synchronous generatos', Nonlinear Electromagnetic Systems, IOS Press, pp. 108-111, 1996. 

  3. Y. K. Kim, Y. S. Jo, J. P. Hong, J. Lee,'Approach to the shape optimization of racetrack type high temperature superconducting magnet using response surface methodology', Cryogenics, vol. 41/1, pp.39-47, 2001. 

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  4. 大川 光吉, 永久磁石回轉機の設計, TDK CORPORATION, 1984 

  5. R. H. Myers, Response Surface Methodology, John Wiley & Sons, 1995 

  6. F. Gillon;P. Brochet, 'Screening and response surface method applied to the numerical optimization of electromagnetic devices', IEEE Trans. Magn., vol. 36, No. 4, pp. 1163-1167, Jul. 2000 

    상세보기 crossref

  7. R. Rong;D.A. Lowther, 'Applying reponse surface methodology in design and optimization of electromagnetic devices', IEEE Trans. Magn., vol. 33, No. 2, pp. 1916-1919, Mar. 1999 

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  8. J.S. Arora, Introduction to Optimum Design, McGraw Hill, 1989 

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