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문제 정의
- 본 연구에서는 설계단계에서 소형 직류 모터의 동특성을 파악할 수 있는 유한요소 해석모델을 개발하였으며, 동특성 실험으로 유용성을 검증하였다. 개발된 유한요소 해석모델을 이용하여 모터의 형상변화가 동특성에 미치는 영향을 분석할 수 있었으며 이는 향후 고품위 저진동 직류 모터를 개발하는데 효과적으로 이용될 수 있다.
- 본 연구에서는 소형 직류 모터의 저진동 설계를 위한 기초연구로써 모터 구조물의 동특성을 파악할 수 있는 유한요소 해석모델을 개발하였다. 직류 모터에는 많은 부품들이 존재하므로 부품간의 결합상태에 대한 면밀한 검토가 선행되어야 하며 여러가지 검토결과 각 부품간 연결되는 부분만 완전 결합으로 가정하고 나머지 면접촉혹은 선접촉되는 부분은 완전히 별개의 파트로 가정하였다.
가설 설정
- 자석은 요크 내부에 고정되어 있는데, 실제로 고정된 상태를 근거로 자석의 끝부분만 요크와 붙어 있다고 가정하였다. 또한 경계 조건의 영향을 살펴보기 위해 자석이 완전히 붙어 있다고 가정하여 계산해 보았다.
- 본 연구에서는 요크와 실제 결합되는 부분은 완전히 붙었다고 가정하고 나머지 접촉되는 부분은 전혀 연결되지 않았다고 가정하였다. 또한 회전자는 모터 내부와 적절한 강성을 가지는 스프링으로 연결되었다고 가정하였다. 본 연구에서 고려된 각 부품들의 결합조건에 대해 표 2에 정리하였다.
- 본 연구에서는 요크와 실제 결합되는 부분은 완전히 붙었다고 가정하고 나머지 접촉되는 부분은 전혀 연결되지 않았다고 가정하였다. 또한 회전자는 모터 내부와 적절한 강성을 가지는 스프링으로 연결되었다고 가정하였다.
- 고정하는 리벳으로 이루어져 있다. 자석은 요크 내부에 고정되어 있는데, 실제로 고정된 상태를 근거로 자석의 끝부분만 요크와 붙어 있다고 가정하였다. 또한 경계 조건의 영향을 살펴보기 위해 자석이 완전히 붙어 있다고 가정하여 계산해 보았다.
- 해석모델을 개발하였다. 직류 모터에는 많은 부품들이 존재하므로 부품간의 결합상태에 대한 면밀한 검토가 선행되어야 하며 여러가지 검토결과 각 부품간 연결되는 부분만 완전 결합으로 가정하고 나머지 면접촉혹은 선접촉되는 부분은 완전히 별개의 파트로 가정하였다. 동특성 실험으로 해석의 신뢰성을 확보하였으며, 해석결과를 바탕으로 모터 하우징 바닥 부분의 두께를 증가시키는 구조를 검토하였다.
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