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영구자석 감자를 고려한 사마륨 코발트(Sm2Co17) 자석을 이용한 도시철도차량 견인용 IPMSM의 설계
Design of IPMSM considering demagnetization using Sm2Co17 for urban railway traction application 원문보기

대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회, 2015 July 15, 2015년, pp.900 - 901  

박문수 (한양대) ,  홍현석 (한양대) ,  최태준 (한양대) ,  함상환 (경일대학교) ,  이주 (한양대)

초록
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본 논문은 210kW급 도시철도차량 견인용 IPMSM(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)의 온도포화를 고려할 경우 사마륨 코발트 영구자석($Sm_2CO_{17}$) 사용의 타당성을 검증하는 논문이다. 기존에 설계되고 있는 Nd 자석과 사마륨 코발트 자석을 비교하고 각각의 자석을 사용한 IPMSM의 특성을 비교한다. 온도 시험은 영구자석 감자를 대비하여 사마륨 코발트 자석을 사용하였고, 전동기 각 상 권선의 온도와 고정자 철심의 온도변화를 시간에 따라 측정하여 전동기의 포화온도를 예측 하였다. 이를 바탕으로 전폐형 공랭식 도시철도차량 견인용 IPMSM의 설계모델을 제안한다.

AI 본문요약
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가설 설정

  • 전동기의 내부 온도가 180℃라고 가정 하고 사마륨 코발트 자석을 사용하여 Nd 에서와 같은 방식으로 감자해석을 한 결과 과 같이 자석이 감자되지 않는 것을 확인했다.
  • 전동기의 내부 온도가 180℃라고 가정하고 Nd 자석을 사용하여 설계 하였다. 180℃에서의 Br 값을 설정하고 고정자 권선에 정격 전류를 인가하여 감자 해석을 한 결과 <그림 2>와 같이 자석이 상당히 많이 감자된 것을 확인 했다.
  • 7[Apeak]로 인가하였다. 전류 값(190.7[Apeak])은 손실이 모두 열로 전환된다고 가정하고, 현재 모델(전류밀도 5.7[Arms/mm2])에서 전류밀도4[Arms/mm2]로 설계된 전동기를 정격 운전 할 때 와 같은 열이 발생하도록 전자장 해석 프로그램을 사용하여 추정한 값이다.
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