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문제 정의
- 최근에 에어컨의 소음문제가 대두되면서 홴 전동기에 의한 진동 소음의 저감 대책에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 이로서, outer rotor BLDC 전동기를 대상으로 발생하는 소음원을 찾아내고 진동과 소음을 저감할 수 있는 설계에 대해서 스위칭주파수, 브라켓 두께, 오버행 등 인자들을 고려하여 검토하고자 한다. 먼저 이미 제작되어 있는 시작기의 소음 성능 평가를 시행하여(1), 소음원을 분석하고(2~4), 실험계획법(5)을 이용해 다른 요인도 검증한다.
- 이는 에어컨 취침 모드의 경우 저속으로 운전시 귀에 거슬리는 전동기 소음이 발생한다. 따라서 에어컨의 저속 운전시에 전동기소음의 주요 원인을 도출하고자 한다. Fig.
- 전자기력에 의한 소음은 전동기의 운전속도에 비례해 소음의 주파수특성이 변화할 것이나 공진에 의한 소음은 전동기의 운전속도와 소음의 주파수특성이 변화하지 않는다. 이 실험은 이러한 특성을 이용하여 전자기력에 의한 소음과 공진에 의한 소음을 분해하고자 한 것이다. Fig.
- 이 실험의 목적은 앞선 소음실험의 결과로 확인한 시스템 공진주파수(600~700 Hz)를 확인하고자 함이다. 전동기를 줄에 매달아서 쉐이커(shaker)로 랜덤가진한 것을 가속도계로 진동신호를 측정하여 주파수 응답 함수(FRF : frequency response function)를 구하였다.
- 이 실험은 600~700 Hz에서 음향 모드가 존재하는지 확인하기 위한 실험이다. 먼저, 회전자 프레임에 구멍을 뚫은 후 한 쪽 구멍에서 혼 드라이버를 이용해 주파수에 따라 일정한 음, 다시 말해 랜덤 노이즈를 발생시키고 다른 쪽에서 마이크로폰을 이용해 음압을 측정하였다.
- 고속영역에서는 홴소음으로 전동기단품의 소음은 크게 영향을 주지 않는다. 이 논문에서는 저속영역에서 전동기 단품의 소음을 줄이기 위해 전기적인 부분과 기계적인 부분을 구분하여 영향을 분석하였다. 먼저, 전기적인 영역에서는 일반적인 전동기 전자기력의 주파수 특성을 제시하였고, 전동기의 입력단에 해당하는 스위칭 주파수에 따라 전동기 소음이 변하나 가청 소음 영역에서는 두가지 조건을 실험적으로 결과를 도출하였다.
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