초록 ▼

단상유도전동기의 특성해석 및 설계 기법을 확립하여 90[W]급과 750[W]급 고효율 단상유도전동기를 개발하고자 한다. 단상유도전동기의 고 효율화 개발은 해석 및 자기회로설계기술을 정밀설계가 이루어져야한다. 그러한 현재 상용화되어있는 자기회로 설계 및 해석 프로그램은 단상유도전동기와 같은 불평형기에 적용하지는 못하는 실정이다. 또한 이러한 해석 기술이 개발되더라도 기계적 치수 및 구조적 형상뿐 만 아니라 재질과 메이커의 제조 공정에 따라서도 특성은 민감하게 변하므로 제조 및 설비의 database가 되지 못하면 설계의 신뢰성을 확보

단상유도전동기의 특성해석 및 설계 기법을 확립하여 90[W]급과 750[W]급 고효율 단상유도전동기를 개발하고자 한다. 단상유도전동기의 고 효율화 개발은 해석 및 자기회로설계기술을 정밀설계가 이루어져야한다. 그러한 현재 상용화되어있는 자기회로 설계 및 해석 프로그램은 단상유도전동기와 같은 불평형기에 적용하지는 못하는 실정이다. 또한 이러한 해석 기술이 개발되더라도 기계적 치수 및 구조적 형상뿐 만 아니라 재질과 메이커의 제조 공정에 따라서도 특성은 민감하게 변하므로 제조 및 설비의 database가 되지 못하면 설계의 신뢰성을 확보하기 어렵다. 대학이나 연구기관은 실제 제조나 양산설비를 갖추고 있지 못한 실정으로 설계 신뢰성 확보를 위한 생산 Know-How나 재질과 제조의 database를 이루기는 어려운 실정이며, 또한 극히 일부의 대기업을 제외하고는 중소기업에서도 이러한 고 효율화를 위한 설계 Know-How 및 database를 구축한 사례는 거의 전무한 실정이다. 따라서 단상유도전동기 고효율 정밀 설계를 위해서는 제조 및 생산의 기본 database를 바탕으로 한 설계 및 해석 프로그램 개발이 이루어져야 한다.
따라서 본 과제에서 단상유도 전동기의 고 효율화를 위한 기술 개발 내용은 크게 단상유도전동기 해석 기법, 설계 기법 개발 및 재료 향상에 따른 고 효율화를 이루어 개발을 추진 할 것이며 세부 항목과 내용은 다음과 같다.
$\blacksquare$ 공간고조파를 통한 기동특성 정밀해석
$\blacksquare$ 재질의 비선형성을 고려한 회로정수 산정
$\blacksquare$ 회전자 형상 및 권선 최적설계
$\blacksquare$ 권선 및 Capacitor Matching 설계
$\blacksquare$ 재료 향상에 따른 고효율화
$\circledcirc$ 1차년도
: 단상유도전동기 특성해석 기술 개발 및 재료개선 기법 개발
- 고효율 설계 위한 단상유도전동기 정밀 해석 기법 개발
- 알루미늄 다이캐스팅 향상을 통한 회전자 손실저감 기법 개발
- 평형운전 및 고정자 동손 최소화를 위한 고정자 슬롯 형상, 권선, 캐패시터 설계 기법 개발
- 개발 사양
$\circledcirc$ 2차년도
: 단상유도전동기 특성해석 기술 개발 및 재료개선 기법 개발
- 공간고조파 해석 기법 개발
- 알루미늄 다이캐스팅 향상
- 고효율 설계 위한 단상유도전동기 회전자 및 고정자 형상 설계
- 양산성 평가 및 양산화 설계
- 개발 사양

Abstract ▼

Single-Phase Induction Motor(SPIM) are widely used in small power application where the provision of polyphase power is impossible(as in domestic applications) or uneconomical. SPIM share most advantages of polyphase motors. SPIM have application to FA, Fan, pump and household appliances machine. Bu

Single-Phase Induction Motor(SPIM) are widely used in small power application where the provision of polyphase power is impossible(as in domestic applications) or uneconomical. SPIM share most advantages of polyphase motors. SPIM have application to FA, Fan, pump and household appliances machine. But not development of High efficiency design of SPIM.
we research improvement in efficiency of single-phase induction motor by adapting the condition of the balanced and quasi-balanced operation. we maintain turns of auxiliary winding of the motor and adjust resistance and reactance. In this condition, resistance value and copper loss are much greater. Namely, this is the condition only for balancing MMF without consideration of copper loss of stator winding. To make more practical design, therefore, we will perform winding design which is based on balanced operation condition and applies copper loss minimum. The problem of deterioration of starting torque is completed by rotor bar shape design.
single phase induction motor achieved improvement in efficiency by adapting the condition of Balanced operation and Quasi-balanced operation. Also, the process of efficiency improvement to find the optimum point of secondary resistance and running capacitor for working single phase induction motor is performed in order to attain the conclusion to put out the maximum efficiency at the rated operation point with meeting the starting torque.
$\blacksquare$ Accurate analysis of starting torque using space harmonic method
$\blacksquare$ Computation of circuit parameter according to non-linear character
$\blacksquare$ Rotor shape and optimum winding design
$\blacksquare$ Winding and Capacitor Matching design
$\blacksquare$ The development of High efficiency motor design improved material
$\circledcirc$ 1st year
: The development of SPIM analysis technology and material improved technique
- The development of accurate analysis method to High efficiency SPIM design
- The development of aluminum die casting method to reduce loss technology
- The study about method to minimum stator copper loss and balance operation of stator slot shape, winding and condencer design
- Development target
$\circledcirc$ Last year
- The development of analysis technology using space harmonic method
- Improved of aluminum die casting condition
- High efficiency character for SPIM Rotor and Stator shape design
- Mass product design
- Development target

목차 Contents

• 표지...1
• 에너지.자원기술개발사업 최종(완료)보고서...2
• 제출문...3
• 요약문...4
• SUMMARY...7
• 목차...10
• 제 1 장 연구개발과제의 개요...11
• 제 1 절 기술개발 개요 및 필요성...11
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...17
• 제 1 절 국내의 기술개발 현황...17
• 제 2 절 국외의 기술개발 현황...18
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...20
• 제 1 절 기술개발 목표...20
• 제 2 절 연차별 기술개발 내용...21
• 제 3 절 기술개발 결과...96
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...98
• 제 1 절 연구 목표별 기술 결과...98
• 제 2 절 기타 연구 성과...100
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...100
• 제 6 장 참고문헌...101