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문제 정의
- 본 논문에서는 PM형 Claw pole 스텝 모터 모델에서흘딩토크를 개선하고 디텐트 토크를 저감시키 위해 실험계획법(Design Of Experiments)과 3차원 유한요소법을 병행 사용하는 방법을 제안, 수행하였다. PM형 Claw pole 스텝 모터의 여러가지 설계 변수들 중 5개의 설계 인자를 선정, 이를 가지고 실험계획법을 시행하여 16개의 실험 모델을 선정하였으며 16개의 실험 모델들을 유한 요소법을 이용하여 해석하였다.
- 이에 본 논문에서는 실험계획법(Design Of Experi ments)을 이용하여 PM형 Claw pole 스텝 모터의 해석 및 설계 시 중요 변수인 영구자석, 폴형상, 권선수등의설계 변수를 설정하여 이 설계변수의 조합으로 나오는햬석모델의 개수를 최소화하고 이렇게 줄어든 최척의 모델들을 선정하여 3차원 모델링 프로그램(Solid works)과 3차원 유한요소법을 이용하여 PM형 Claw pole 스텝 모터에 대한 해석을 수행하였으며, 기존의 단순 조합식 해석에 비해 훨씬 적은 횟수의 해석으로도 목적했던 결과를 얻을 수 있었다. 기존 모델의 해석 결과와 개선 모델의 해석 결과 비교를 통해 실험계획법(DOE) 에 대한 신뢰도를 높였다.
가설 설정
- 의한 C。-Energy가 회전함에 따라 변하게 됨으로써 토크가 발생한다. 이를 Detent Torque 또는 Cogging Torque라 부른다.
- 너무 큰 width는 구조적 제약과 함께 누설자속의 증가로 인해 이용 가능하지 않으며 반대로 너무 작온 width 역시 그 출력의 한계 때문에 이용가능 하지 않다. 본 논문에서는 이런 물리적 제약 조건들로 인해 이용 가능한 설계 변수들의 선택 구간이 그리 크지 않다는 가정 아래 설계 수준을 2수준으로 모두 통일하였으며 이렇게 상정한 설계 인자들을 가지고 실험계획법(DOE)을 시행하였다 그림 4는 설계 인자로 선정한 5개의 인자들이 홀딩 토크와 디텐트 토크에 미치는 영향도와 그 경향을 나타내고 있다. 흘딩보크에 영향을 미치는 인자들을 순서대로 나열해 보면 Pole width, Magnet overhang, Top width 순이며, 디텐트 토크는 Magnet overhang에 큰 영향을 받는 것으로 나타났다.
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