[논문]SMC재질을 이용한 BLDC전동기의 치 형상에 따른 인덕턴스 변화가 전동기 특성에 미치는 영향

이상호; 이지영; 김영균; 홍정표; 김홍석; 임태빈

SMC재질을 이용한 BLDC전동기의 치 형상에 따른 인덕턴스 변화가 전동기 특성에 미치는 영향
Effects of BLDC Motor Charactertic made of SMC Material from Inductance change according to Shape of Teeth 원문보기

이상호 (창원대학교 전기공학과) , 이지영 (창원대학교 전기공학과) , 김영균 (창원대학교 전기공학과) , 홍정표 (창원대학교 전기공학과) , 김홍석 (전자부품연구원) , 임태빈 (전자부품연구원)

Inductance is an important parameter determining the characteristics of current waveform in electric motors. There are many kinds of inductances, however, self and mutual inductances are the major components. These inductances are changed under the variation of the magnetic circuit, current, frequency etc., even in the same winding distribution. Therefore this paper deals with the characteristics of inductance according to the shape of stator tooth. The analysis model is newly developed motor made of SMC(Soft Magnetic Composite) to reduce the core loss in high speed. the result of this paper gives the basic understandings of inductance to extend the applications of the motors.

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

문제 정의

본 논문에서는 권선 방식이 집중권이며, 6-step으로 구동하는 BLDC전동기로서, 치 형상에 따라 변화하는 상호 인덕턴스가 각 상 인덕턴스에 미치는 영향을 통해 올바른 인덕턴스를 산정하고 동특성 해석 결과와 실험 결과에 의한 전동기 특성을 비교해 볼 것이다.

제안 방법

두 상에 의한 선간 인덕턴스를 산정하기 위해서는 비선형 해석은 위와 동일하게 해석한 다음, 영구자석에 의한 기자력을 제외한 두 상에 의한 기자력만을 인가한다. 선형 해석 시 자기 회로에서의 자기 수반·저장 에너지는 같은 값을 가지므로 에너지를 이용한 선간 인덕턴스를 구하였다. 상호 인덕턴스는 식 (23)을 이용해서 구하였다.

대상 데이터

해석 대상 전동기는 청소기용 전동기로 제작된 BLDC 전동기로서 정격속도가 10000rpm 인 고속회전 용이다. 표 1은 해석 대상 전동기의 사양을 나타낸 것이다.

성능/효과

본 논문에서는 최근에 주목받고 있는 전동기 조립 방법 중에 하나인 분할 코어형식을 취하는 경우, 좁은 슬롯 오픈 폭에 의해서 상호 인덕턴스가 기존에 알고 있던 집중권인 경우와 달리, 다른 상에 크게 영향을 미침으로 서, 선간 인덕턴스를 감소시킬 수 있음을 보였다.

후속연구

따라서, 전동기의 보다 정확한 특성을 예측하기 위해서는, 전동기의 제작 방법이 발달함에 따라 형상변화의 범위가 넓어지므로, 전동기의 파라미터도 변화할 수 있음을 예측하여 보다 신중하게 파라미터를 산정해야 될 것이다.

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