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문제 정의
- 본 논문에서는 기존의 축방향 전동기가 갖는 롤링 형상의 코어를 컷팅하여 만든 구조와는 달리 외경에서 내경방향으 로 슬롯팅된 원판 고정자 코어에 적층된 고정자 치를 삽입 하는 새로운 타입으로써 기존 전동기와 '비교할 때 고정자 제작이 용이하고 제작비가 절감되는 장점을 가지고 있는 새로운 형태의 전동기를 제안하였다. 또한 축방향 전동기가 갖는 슬롯의 형상 및 스큐에 의한 코깅 토크와 이것이 전체 평균 토크에 미치는 영향에 대해 논하였다. 축방향 전동기의 특성 해석을 위하여 3차원 유한 요소법을 사용하였으며 코깅 토크 저감 및 토크 특성 향상을 위하여 슬롯 형상과 스큐가 미치는 영향을 세부적으로 검토하였고, 로깅과 맥동 토크의 상관 관계를 통해 적정 슬롯 형상을 결정할 수 있었다.
- 본 논문에서는 그림 4와 같이 고정자 치 형상 및 스큐 각 도에 의한 코깅 토크 특성을 살펴보고, 이에 따른 전동기 특성을 고찰한다. 코깅 토크를 최소화시킬 수 있는 방법은, 식(5)와 같이 회전자의 이동에 의한 dR/dθ 변화를 이용하여 자기저항이 최소가 되는 고정자 치의 구조를 찾는 것이다.
- 본 논문에서는 기존의 축방향 전동기가 갖는 롤링 형상의 코어를 컷팅하여 만든 구조와는 달리 외경에서 내경방향으 로 슬롯팅된 원판 고정자 코어에 적층된 고정자 치를 삽입 하는 새로운 타입으로써 기존 전동기와 '비교할 때 고정자 제작이 용이하고 제작비가 절감되는 장점을 가지고 있는 새로운 형태의 전동기를 제안하였다. 또한 축방향 전동기가 갖는 슬롯의 형상 및 스큐에 의한 코깅 토크와 이것이 전체 평균 토크에 미치는 영향에 대해 논하였다.
- 본 논문에서는 치 형상 설계 치수의 변화가 코깅 토크 저 감 및 토크 특성에 끼치는 영향에 대하여 연구하였다. 보다 정확한 자계 해석을 위해 3차원 유한요소법을 사용하였다.
가설 설정
- kd : D∈/Dout 이다.
- 코깅 토크는 영구자석이 자기저항이 최소화되는 안정위치 에서 벗어나 다시 안정 위치로 복귀하려는 힘에 의하여 발생한다. 이 힘은 고정자 치의 양쪽 측면에 작용하는 자속에 의하여 발생하게 된다고 가정한다. 즉 고정자 치의 측면에 작용하는 자속이 균형을 이루지 않는 경우 코깅 토크가 발 생하게 되는 것이다.
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