[논문]고출력 브러시레스 직류전동기 개발 (III)

공영경; 김현철; 김창림; 송종환; 홍성영; 김병섭; 정용배

고출력 브러시레스 직류전동기 개발 (III)
The development of BLDC motor with high power density(III) 원문보기

공영경 (국방과학연구소) , 김현철 (국방과학연구소) , 김창림 ((주)효성) , 송종환 ((주)효성) , 홍성영 ((주)효성) , 김병섭 ((주)효성) , 정용배 ((주)효성)

ADD is under development for the high speed motor. This paper describes simulation and test results for obtaining the maximum output by leading angle of encoder. So we carried out the test for obtaining the optimum leading angle of encoder. Maximum output 80[kW] at 20,000[rpm] was obtained at leading angle of encoder at near $22^{\circ}$. We confirmed the maximum output 106[kW] of 25,000[rpm] at leading angle of encoder at $34.6^{\circ}$.

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

또한 역기전력에 대한 상전류 leading angle을 실험적으로 고찰해 보았다〔5〕. 본 논문에서는 100〔kW〕급 이상의 고출력 BLDCM 개발을 위해 최대출력점을 찾는 시뮬레이션 맟 실험을 행하였다. 고속 운전시 최대출력점을 찾는 방안으로 역기전력에 대한 상전류 위상을 앞서도록 하는 것으로, 상전류 위상 조정은 엔코더의 조절에 의해 가능해진다.
본 논문에서는 106〔kW〕급 고출력 브러시레스 직류 전동기 개발을 위해 고속 운전시 역기전력에 대한 상전류 leading angle 특성 시뮬레이션 및 실험을 행하였고 다음과 같은 결과를 얻었다.
고속 운전시 최대출력점을 찾는 방안으로 역기전력에 대한 상전류 위상을 앞서도록 하는 것으로, 상전류 위상 조정은 엔코더의 조절에 의해 가능해진다. 본 논문은 역기전력에.대한 상전류 특성에 대해 시뮬레이션 및 실험을 해 보았으며, leading angle이 BLDCM 출력에 미치는 영향을 고찰하였다.
시뮬레이션은 브러시레스 직류전동기의 고속 운전시 전류 파형 특성을 분석하는 데 초점을 맞추었다.

제안 방법

되었다. 고속 운전시 유도성 리액턴스에 의해 역기전력에 대해 상전류가 지연(lagging)되기 때문에 상전류를 역기전력에 대해 앞서도록(leading) 해서 역기전력과 상전류가 동위상이 되도록 해 주어 최대 토크가 나오도록 하였다.
본 논문은 역기전력에.대한 상전류 특성에 대해 시뮬레이션 및 실험을 해 보았으며, leading angle이 BLDCM 출력에 미치는 영향을 고찰하였다.
또한 leading angle에 따른 속도와 출력에 대한 특성을 실험해 보았다. 시험조건은 10000〔rpm), 9〔kW)와 20000(rpm], 74〔kW)의 2가지로 실험해보았다.
시뮬레이션은 10000〔rpm〕과 20000〔rpm〕에 대해 leading angle을 0° , 10° , 20° , 34.6° , 45° 등으로 나누어 특성을 고찰해 보았다.
또한 leading angle에 따른 속도와 출력에 대한 특성을 실험해 보았다. 시험조건은 10000〔rpm), 9〔kW)와 20000(rpm], 74〔kW)의 2가지로 실험해보았다.
역기전력 파형에 대한 엔코더 파형의 leading angle0] 상전류와 전동기 출력에 미치는 영향을 조사해 보았으며, leading angle을 5가지로 분류하여 실험을 해 보았다. 또한 leading angle에 따른 속도와 출력에 대한 특성을 실험해 보았다.
보았다. 역기전력에 대한 상전류 leading angle을 0° , 10° , 20° , 34.6° 로 변화시켜 보았다. 10000〔rpm〕 에서는유도성 리액턴스 효과가 크지 않아 상전류 파형이 leading angle 변화에 영향을 받고 있지 않음을 알 수 있다.
전동기 속도는 20000〔rpm〕, 부하 토크는 20〔Nm〕 에대해 역기전력과 상전류 파형을 시물레이션 해 보았다. leading angle이 작을 때는 상전류 파형의 찌그러짐 현상이 나타남을 알 수 있다.
전동기 속도는 lOOOOlrpmL 부하 토크는 20〔Nm〕 에대해 역기전력과 상전류 파형을 시물레이션 해 보았다. 역기전력에 대한 상전류 leading angle을 0° , 10° , 20° , 34.

대상 데이터

부하기는 와전류형 다이나모메타를 이용하였다. 그림 19에서 회전속도는 감속기 축 회전속도이다.

성능/효과

2) 시뮬레이션으로 속도에 대한 상전류/토크를 조사해보았으며, 10000〔rpm〕에서는 유도성 리액턴스 영향이 적었으나 20000"pm〕에서는 영향이 크게 작용함을 확인하였다.
6, 로 하였을 때 106〔kW)의 부하 시험시 상전류 파형이다. 본 논문의 전동기의 최대출력 leading angle 실험 결과 34.6" 임을 확인하였다.
1) 고속으로 갈수록 유도성 리액턴스에 의해 상전류의 전기적 시정수에 의해 역기전력에 대한 상전류의 지연 (lagging)을 확인할 수 있었으며, 고속 운전시 상전류 leading angle이 적용되어야 함을 확인하였다.
3) 시뮬레이션으로 인덕턴스에 대한 상전류/토크를 조사해 보았으며, 인덕턴스가 커질수록 속도 상승에 따른 leading angle 효과를 확인하였다.
4) 실험에 의해서는 20000(rpm], 80〔kW〕에서는 leading angle 이 22°가 최대출력점에 가깝고, 25000[rpm), 106〔kW〕에서는 34.6°가 최대출력점 임을 확인하였다.
20000[rpm], 출력 74〔kW) 시험에 대한 leading angle을 0° 및 11° 로 변화한 실험에서는 토크가 낮아 출력을 달성하지 못하였고, 34. 6° 및 45.4° 로 변화한 실험에서는 원하는 출력을 달성하였지만 상전류 실효치가 더 크져 역토크 성분의 상전류가 있음을 확인하였다.
결론적으로 속도 20000[rpm] 기준으로 가장 적절한 leading angel은 22° 보다 조금 적은 값임을 알 수 있다.
10000〔rpm〕 에서는유도성 리액턴스 효과가 크지 않아 상전류 파형이 leading angle 변화에 영향을 받고 있지 않음을 알 수 있다. 상전류 실효치 값은 leading angle이 10° 부근에서 가장 적게 나타남을 확인 할 수 있었다.
20000-pm〕에서는 유도성 리액턴스 효과가 크게 나타남을 볼 수 있으며, 상전류 파형이 leading angle 변화에 영향을 크게 받고 있음을 알 수 있다. 상전류 실효치 값이 leading angle을 34.6° 부근에서 가장 적게 나타남을 확인 할 수 있었다.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

고출력 브러시레스 직류전동기 개발 (III)
The development of BLDC motor with high power density(III) 원문보기

Abstract ▼ AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

성능/효과

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

고출력 브러시레스 직류전동기 개발 (III) The development of BLDC motor with high power density(III) 원문보기

Abstract ▼ AI-Helper

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

성능/효과

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

고출력 브러시레스 직류전동기 개발 (III)
The development of BLDC motor with high power density(III) 원문보기

AI 본문요약
AI-Helper