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Quasi-Newton법을 이용한 IPMSM의 효율 최적화 설계
Maximization of Efficiency of IPMSM by Quasi-Newton Method 원문보기

전기학회논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers, v.67 no.10, 2018년, pp.1292 - 1297  

백성민 (Dept. of Electrical Engineering, Changwon National University) ,  박병준 (Park Byung-Jun Electric Lab) ,  김용태 (Motor R&D Center, S&T Motiv) ,  김규탁 (Dept. of Electrical Engineering, Changwon National University)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, efficiency optimization design of 600W class IPMSM was performed by using Quasi-Newton method. The output was limited to 600W to meet the same output as the basic model. The behavior of each variable as the design progressed was judged on the efficiency, which is the target value thro...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 Quasi-Newton법을 이용하여 IPMSM의 자기회로 최적화를 통해 출력을 동일하게 유지하고, 효율을 최대화하는 연구를 수행하였다. 주어진 목표값에 맞게 설계가 진행되어감에 따른 변수들의 거동을 상관 관계 분석을 통해서 고찰하였다.
  • 본 연구에서는 600W급 IPMSM에 Quasi-Newton법을 적용하여 최적화 알고리즘을 통해 효율 최적화 설계를 하였다. 전기기기에 있어 손실은 기기의 운전 조건이나 효율을 결정하는 중요한 요소이므로 이러한 손실을 정밀하게 예측하여 설계하는 것도 매 우 중요하다.

가설 설정

  • . 효율과 토크의 상관계수는 0.772로 큰 상관관계를 가지며 p-value가 0.000이므로 오차일 확률이 거의 없다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
IPMSM의 특징은 무엇인가? 전기기기에 있어 손실은 기기의 운전 조건이나 효율을 결정하는 중요한 요소이므로 이러한 손실을 정밀하게 예측하여 설계하는 것도 매 우 중요하다. IPMSM(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)은 회전자 내부에 영구자석이 위치하기 때문에 구조적으로 고속회전에 용이하고 형상의 자유도가 높다[2].
상관관계분석 (correlation analysis) 시 그래프를 어떻게 해석할 수 있는가? 반면에 분산도상의 점들이 X축 값이 커짐에 따라 Y축 값이 줄어드는 분포를 보인다면 이것은 두 변인간의 음적 상관관계(negative correlation)를 나타낸 것이다. 만일 모든 점들이 한 직선 상에 존재한다면 그것은 두 변인간에 “완전한” 상관관계(perfect relationship)를 드러내는 것이며, 그 직선의 기울기(slope)방향 에 따라 양적 완전 상관관계, 그리고 음적 완전 상관관계라 부른다. 한편 분산도의 점들이 원의 모양을 하고 있다면 두 변인간에 선형적 관계는 찾아볼 수 없으며 따라서 상관관계는 “0”에 가까울 것이다[5].
Newton법은 왜 Quasi-Newton법으로 발전했는가? Newton법은 빠르게 수렴한다는 장점이 있지만 이차 도함수의 계산은 불가능하거나 비경제적일 수 있는 단점을 갖기 때문에 Quasi-Newton법으로 불리는 반복적으로 근사된 Hessian 역행렬로 사용하는 방법으로 발전했다. 또한 오차 함수를 최소화시키기 위한 Quasi-Newton방법은 수렴 속도가 빠르며 지역 최소값으로 수렴하는 경우는 지극히 적다[3].
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