[논문]IPMSM의 회전자 형상에 따른 인덕턴스 특성 분석

조규원; 장기봉; 김규탁

IPMSM의 회전자 형상에 따른 인덕턴스 특성 분석
Study on the Inductance Characteristics According to Rotor Shape of IPMSM 원문보기

조규원 (창원대) , 장기봉 (창원대) , 김규탁 (창원대)

본 논문에서는 IPMSM(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)의 회전자에 보조 슬롯인 노치(Notch)와 자속 장벽인 베리어(Barrier)를 설치하여 전반적인 구동 특성을 향상 시켰으며, 각 형상에 따른 d, q축 인덕턴스의 변화를 고찰하였다. 인덕턴스의 계산은 IPMSM의 등가회로 및 벡터도를 이용하였으며 계산되어진 인덕턴스로 전류위상각에 따른 토크를 계산하고 FEM(Finite Element Method)결과와 비교하였다.

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

문제 정의

본 논문에서는 코깅 토크의 저감과 토크 리플의 감소를 위한 보조 슬롯인 노치와 자속장벽인 배리어를 적용하여 전동기의 제반 특성 및 인덕턴스 변화를 유한요소해석을 통하여 고찰하였다.

제안 방법

각 모델은 실험계획법 및 유한요소해석을 통하여 설계 되어졌고 목적 함수는 코깅 토크 최소화이며, 제약사항으로 정격 토크로 설정하였다. 기본 모다 배리어 모델은 코깅 토크가 약 43.
본 논문에서는 IPMSM의 d, q축 인덕턴스의 계산을 수행하여 수식에 의한 토크를 산정하였으며 이를 FEM해석 결과와 비교하였다. 결과와 같이 전류위상각에 따른 인덕턴스를 이용한 토크 계산치와 FEM해석으로 구한 토크는 거의 오차가 없는 양호한 결과를 얻었다.

이론/모형

그러나 릴럭턴스 토크는 인덕턴스의 상대적인 크기가 아닌 돌극비의 크기에 따라 발생하게 되므로 각 모델의 돌극비를 그림 5에 나타내었다. 결과는 아주 작은 값을 연산할 시 리플이 크게 되므로 Curve Fitting Method를 통해 정리하였다. 기본 모델의 돌극비가 상대적으로 크므로 전체 발생 토크에서 기본 모델의 릴럭턴스 토크가 가장 크게 기여할 것으로 판단된다.
인덕턴스의 계산 방법은 IPMSM의 벡터도에 의한 파라미터를 산정하는 방법을 사용하였다[3].

성능/효과

본 논문에서는 IPMSM의 d, q축 인덕턴스의 계산을 수행하여 수식에 의한 토크를 산정하였으며 이를 FEM해석 결과와 비교하였다. 결과와 같이 전류위상각에 따른 인덕턴스를 이용한 토크 계산치와 FEM해석으로 구한 토크는 거의 오차가 없는 양호한 결과를 얻었다. 또한 인덕턴스 계산을 통하여 본 해석에 사용된 전동기는 마그네틱 토크가 전체 발생 토크에 아주 크게 기여하고 있음을 알 수 있었다.
각 모델은 실험계획법 및 유한요소해석을 통하여 설계 되어졌고 목적 함수는 코깅 토크 최소화이며, 제약사항으로 정격 토크로 설정하였다. 기본 모다 배리어 모델은 코깅 토크가 약 43.2%, 토크 리플이 약 69% 저감되었고, 노치 모델은 코깅 토크가 44.4% 토크 리플이 약 79.8% 저감되어 전반적인인 구동 특성이 크게 향상 되었다.
돌극비 계산 결과와 같이 전류위상각 45° 부근에서 릴럭턴스 토크는 가장 크게 계산 되었으나 비율은 12.4%로 마그네틱 토크에 비해 전체 발생토크에 기여하는 양이 작은 것으로 판단된다.
결과와 같이 전류위상각에 따른 인덕턴스를 이용한 토크 계산치와 FEM해석으로 구한 토크는 거의 오차가 없는 양호한 결과를 얻었다. 또한 인덕턴스 계산을 통하여 본 해석에 사용된 전동기는 마그네틱 토크가 전체 발생 토크에 아주 크게 기여하고 있음을 알 수 있었다.
역기전력과 상전류의 위상차는 전류위상각이 0°에서 90°로 증가함에 따라 실제로 증가하고 있음을 확인하였고, 쇄교자속은 무부하시 쇄교자속과 합성 쇄교자속의 위상차가 전류위상각의 증가에 따라 줄어들고 있음을 확인하였다.

후속연구

결과는 아주 작은 값을 연산할 시 리플이 크게 되므로 Curve Fitting Method를 통해 정리하였다. 기본 모델의 돌극비가 상대적으로 크므로 전체 발생 토크에서 기본 모델의 릴럭턴스 토크가 가장 크게 기여할 것으로 판단된다.

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

IPMSM의 회전자 형상에 따른 인덕턴스 특성 분석
Study on the Inductance Characteristics According to Rotor Shape of IPMSM 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

이론/모형

성능/효과

후속연구

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

IPMSM의 회전자 형상에 따른 인덕턴스 특성 분석 Study on the Inductance Characteristics According to Rotor Shape of IPMSM 원문보기

초록 용어보기논문에서 용어와 풀이말을 자동 추출한 결과로, 시범 서비스 중입니다. AI-Helper

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

이론/모형

성능/효과

후속연구

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

IPMSM의 회전자 형상에 따른 인덕턴스 특성 분석
Study on the Inductance Characteristics According to Rotor Shape of IPMSM 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper