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[국내논문] 차세대 전기 항공기를 위한 HTS 모터의 개념 설계
Conceptual Design of an HTS Motor for Future Electric Aircraft 원문보기

한국산업정보학회논문지 = Journal of the Korea Industrial Information Systems Research, v.25 no.5, 2020년, pp.49 - 57  

레딘브엉 (창원대학교 전기공학과) ,  남기동 (창원대학교 전기공학과) ,  이석주 (창원대학교 전기공학과) ,  박민원 (창원대학교 전기공학과)

초록
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기존의 전기 모터는 큰 중량과 부피의 단점으로 항공기 적용에 적합하지 않다. 고온 초전도 (High-Temperature Superconducting: HTS) 모터는 전류 밀도와 자기장 밀도가 높으며 손실이 적어 일반 전기모터와 비교하여 크기와 무게를 크게 줄일 수 있다. 본 논문은 미래 항공기 전기 추진용 HTS 모터의 개념 설계 및 해석 결과를 제시한다. 회전속도가 7,200 RPM인 2.5 MW 용량의 HTS 모터를 설계하고 무게 대비 출력 비(kW/kg)를 분석하였다. HTS 모터 계자코일 (Field Coil)의 운전온도는 LH2 (Liquid Hydrogen) 냉각을 고려하여 20K을 선정하였다. 고정자 권선 (Stator Winding)은 다상 구성 (Multi-Phase Configuration)으로 연결하였고 와전류 (Eddy Current) 손실을 최소화하기 위해 Litz 선을 사용하였다. 결과적으로 모터의 무게 대비 출력 비는 약 18.67 kW/kg으로 기존 모터보다 훨씬 높음을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Conventional electric motors are not suitable for aircraft because of their large size and weight. High-temperature superconducting (HTS) motors have high current density, high magnetic field density, and low loss, so they can significantly reduce the size and weight compared to general electric mot...

Keyword

#항공기 추진 시스템   #전기 항공기 전기 모터   #HTS 모터   #초전도 모터  

표/그림 (12)

AI 본문요약
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문제 정의

  • This paper presents a conceptual design and analysis results of an HTS motor for future electric aircrafts. The HTS wire of a 2.
  • This paper presents a practical design and analysis results of a 2.5 MW HTS motor for future electric aircraft. The HTS motor was designed and verified by FEM simulation using MagNET.
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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
본 논문의 미래 항공기 전기 추진용 HTS 모터의 성능 실험 결과는 어떠한가? 고정자 권선 (Stator Winding)은 다상 구성 (Multi-Phase Configuration)으로 연결하였고 와전류 (Eddy Current) 손실을 최소화하기 위해 Litz 선을 사용하였다. 결과적으로 모터의 무게 대비 출력 비는 약 18.67 kW/kg으로 기존 모터보다 훨씬 높음을 확인하였다.
기존의 전기 모터가 항공기 적용에 적합하지 않은 이유는 무엇인가? 기존의 전기 모터는 큰 중량과 부피의 단점으로 항공기 적용에 적합하지 않다. 고온 초전도 (High-Temperature Superconducting: HTS) 모터는 전류 밀도와 자기장 밀도가 높으며 손실이 적어 일반 전기모터와 비교하여 크기와 무게를 크게 줄일 수 있다.
HTS 모터의 특징은 무엇인가? 기존의 전기 모터는 큰 중량과 부피의 단점으로 항공기 적용에 적합하지 않다. 고온 초전도 (High-Temperature Superconducting: HTS) 모터는 전류 밀도와 자기장 밀도가 높으며 손실이 적어 일반 전기모터와 비교하여 크기와 무게를 크게 줄일 수 있다. 본 논문은 미래 항공기 전기 추진용 HTS 모터의 개념 설계 및 해석 결과를 제시한다.
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참고문헌 (19)

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