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Spoke Type 전동기 및 착자기 최적설계
Optimum Shape Design of Spoke Type Motor and Magnetizer by Characteristic Analysis 원문보기

전기학회논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers, v.65 no.2, 2016년, pp.286 - 297  

김영현 (Dept. of Electrical Engineering, Hanbat National University) ,  이진경 (Dept. of Electrical Engineering, Hanbat National University) ,  서준 (Dept. of Electrical Engineering, Hanbat National University) ,  이중호 (Dept. of Electrical Engineering, Hanbat National University)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study proposes criteria for both optimal-shape and magnetizer-system designs to be used for a high-output spoke-type motor. The study also examines methods of reducing high-cogging torque and torque ripple, to prevent noise and vibration. The optimal design of the stator and rotor can be enhanc...

주제어

#Spoke type motor   #FEM   #RSM   #Magnetizer  

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
스포크 타입전동기는 무엇을 발생시키는가? 스포크 타입(spoke type) 전동기에서 페라이트는 방사상의 방향으로 배치된다. 이러한 타입의 전동기는 릴럭턴스 토크와 집중되는 마그네틱 토크를 발생시키므로, 토크밀도를 증가시킬 수 있다[3, 4]. 그러나 단점으로는 공극에서의 큰 자기저항차로 인하여 IPMSM보다 더 큰 토크리플이 발생된다.
희토류 영구자석의 단점은? 지난 수십년간의 연구를 통해 매입 영구자석형 동기전동기(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)의 제작비용과 효율특성은 희토류 영구자석을 사용함으로써 개선되어져 왔다. 그러나 여전히 희토류 영구자석은 희귀물질인 네오듐이 첨가되어 구성되어 있어 페라이트등 다른 영구자석보다 비싸며 가격변동의 요인이 많이 작용되고 있다[1, 2]. 따라서 이러한 비용문제를 해결하기 위하여 값싼 페라이트로 대체하는 연구가 필요하다.
스포크 타입전동기에서 페라이트는 어떻게 배치되는가? 본 연구에서는 전동기 특성을 향상시키기 위하여 영구자석에 의한 자속을 집중시킬 수 있는 회전자 형상설계 연구를 수행하였다. 스포크 타입(spoke type) 전동기에서 페라이트는 방사상의 방향으로 배치된다. 이러한 타입의 전동기는 릴럭턴스 토크와 집중되는 마그네틱 토크를 발생시키므로, 토크밀도를 증가시킬 수 있다[3, 4].
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참고문헌 (12)

  1. A. Chiba, Y. Takano, M. Takeno, T. Imakawa, N. Hoshi, M. Takemoto, and S. Ogasawara, "Torque density and efficiency improvements of a switched reluctance motor without rare-earth material for hybrid vehicles," IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS, vol. 47, May/Jun. 2011. 

    상세보기

  2. D. G. Dorrell, A. M. Knight, and M. Popescu, "Performance improvement in high-performance brushless rare-earth magnet motors for hybrid vehicles by use of high flux-density steel," IEEE Transactions on Magnetics, vol. 47, no. 10, Oct. 2011. 

    상세보기

  3. B. K. Lee, G. H. Kang, J. Hur, and D. W. You: "Design of Spoke type BLDC Motors with High Power Density for Traction Applications", Proceedings of IEEE-IASAnnual Meeting, vol.2, pp. 1068-1074 (2004). 

  4. K. Y. Hwang, S. B. Rhee, J. S. Lee, and B. I. Kwon: "Shape Optimization of Rotor Pole in Spoke type Permanent Magnet Motor for Reducing Partial Demagnetization Effect and Cogging Torque", Proceedings of Int. Conf. on Electrical Machines and Systems, pp. 955-960 (2007). 

  5. K. K. Han, D. Y. Lee, G. H. Kang, K. B. Jang, H. K. Shin, and G. T. Kim, "The Design of Rotor and Notch to Improve the Operation Characteristics in Spoke type BLDC Motor", Proceedings of Int. Conf. on Electrical Machines and Systems, pp. 3121-3125 (2008). 

  6. B. Y. Yang, K. Y. Yun, and B. I. Kwon, ""Designing method of flux barriers in rotor for reducing cogging torque," in COMPUMAG2005, Shenyang, China, June 2005, IV-26, PG1-7. 

  7. E.S. Hamdi, DESIGN OF SMALL ELECTRICAL MACHINES, John Wiley & Sons Ltd, 1994. 

  8. Z. Q. Zhu, S. Ruangsinchaiwanich, N. Schofield, and D. Howe, "Reduction of Cogging Torque in Interior-Magnet Brushless Machines," IEEE Transaction on Magnetics, Vol. 39, No. 5, pp. 3238-3240, September, 2003. 

    상세보기 crossref

  9. C. Breton, J. Bartolome, J. A. Benito, G. Tassinario, I. Flotats, C. W. Lu, and B. J. Chalmers, "Influence of machine symmetry on reduction of cogging torque in permanent-magnet brushless motors," Magnetics, IEEE Transactions on, Vol. 36, No. 5, pp. 3819, 2000. 

    상세보기 crossref

  10. L. Touzhu and G. Slemon, "Reduction of cogging torque in permanent magnet motors," Magnetics, IEEE Transactions on, Vol. 24, No. 6, pp. 2901, 1988. 

    상세보기 crossref

  11. K. Chang Seop, Y. Hee Soo, N. Ki Woong, and C. Hong Soon, "Magnetic pole shape optimization of permanent magnet motor for reduction of cogging torque," 

  12. D. C. Hanselman, Brushless Permanent Magnet Design, McGraw-hill Inc. 1994. 

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