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문제 정의
- 본 논문에서는 기존의 단상 유도기의 고정자 부분은 그대로 사용하고, 회전자 부분만을 설계하는 것에 목적을 두고 있다. 회전자 설계의 중요 변수는 전동기의 중요 특성을 결정하는 영구자석의 설계와 자속을 효과적으로 사용하기 위한 flux barrier의 설계이다.
- 본 논문에서는 에너지 절약 및 saving 차원에서 전동기의 고 효율화 요구에 부응할 수 있는 단상 LSPM을설계하고 시제품을 제작하였다. 본 설계에서는 단상 유도기의 고정자, 베어링, 하우징, 샤프트 등을 그대로 사용하고 단상 LSPM의 로터만 최적 설계하는 방식으로 진행하였다.
- 설계된 모델의 타당성을 검증하기 위해 실험을 실시하였다.
- 이에 본 논문에서는 출력과 기동을 동시에 고려한 최적 설계를 위해 DOE와 유한 요소법을 사용하였고 최적 설계한 모델을 제작하여 실험함으로서 본 연구의 타당성을 검증하였다.
가설 설정
- 본 논문에서 설계하는 단상 유도형 동기기는 기존 단상 유도기 토크의 2배가 되는 것을 목표로 하여, 그림 2와 3 의 자기 둥가회로를 사용하였다. 그림 2의 각 극의 농형 바에 의해 나눠지는 5개의 자속 path에서 Rr1과 Rr5의 비 투자율은 1000으로 가정하였고, &2, &3, &4의 비 투자율은 포화되지 않는다는 가정으로 8800으로 선정하였으며, 공극을 제외한 나머지 부분의 투자율은 무한대로 가정하였다. 참고로 core의 재질은 s60이다.
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