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문제 정의
- 따라서 본 논문에서는 DC모터가 가지는 우수한 제어성과 브러시의 제거로 인한 노이즈 제거, 기계적 강도와 내구성 향상, 특히 영구자석의 사용으로 인한 고효율 구현이 가능한 영구자석형 동기전동기인 BLDC(Brushless Direct Current)모터를 적용하고자 한다. 제안 모터의 용량은 5HP급으로 하며 목표 효율은 90% 이상으로 설계하도록 한다.
- 본 논문에서는 모터 추력에 맞추어 최적의 프로펠러 설계를 통한 모델을 제안한다.
- 본 논문에서는 선외기용 5HP급 전동 추진시스템의 효율 개선 방향에 대해 고찰하였다. 효율 개선을 통하여 동일 배터리 용량 사용시 일충전 거리를 20% 이상 증가시키는 것을 목표로 하였다.
- 본 논문에서는 이러한 추진시스템의 일충전 거리를 증가시키기 위한 방안으로 추진시스템의 효율 개선 방향을 고찰하고 시제품 제작 및 실장착 시험을 통한 제안 모델의 개선 효과를 입증하고자 한다.
- 본 논문에서는 추진시스템의 효율에 직접 영향을 미치는 핵심 요소인 추진 모터, 제어기, 프로펠러에 대한 최적 제안 모델을 제시하고자 한다.
- Figure 8은 유동해석 결과 임펠러 표면에 가해지는 전압(total pressure)분포를 나타내고 있다. 유체는 임펠러를 통과하면서 유체의 압력과 유속이 크게 변하므로, 정압(static pressure)과 동압(dynamic pressure)의 합으로 이루어진 전압으로 임펠러 표면의 압력 분포를 확인하고자 한다.
- 본 논문에서는 선외기용 5HP급 전동 추진시스템의 효율 개선 방향에 대해 고찰하였다. 효율 개선을 통하여 동일 배터리 용량 사용시 일충전 거리를 20% 이상 증가시키는 것을 목표로 하였다. 시스템의 고효율 구현을 위하여 BLDC모터를 적용하였으며 요구 추력을 바탕으로 최적 프로펠러를 설계하였다.
가설 설정
- 유동해석을 위하여서는 임펠러 작동 시 선체가 전진하므로 입구에는 유속 조건, 출구에는 압력 조건을 가정하였으며, 옆면은 수면 내부로 가정하여 symmetry 조건을 적용하였다[3]. 그리고 작동유체가 회전영역인 임펠러와 고정영역인 외부 유체 사이에 물리량이 전달될 수 있도록 Interface를 설치하여 계산을 수행하였다.
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