초록 ▼

□ 최종목표
○ 슈퍼프리미엄효을 22kW Pma-SynRM 개발
○ 2.2kW급 Pma-SynRM 제어기 개발
○ 회전자의 베리어구조 최적화 인터페이스 개발

□ 개발내용 및 결과
○ PMa-SynRM 기초 이론
- Barrier와 Segment 로 된 SynRM 회전자의 Barrier 사이에 영구자석을 삽입한 구조로，돌극성올 가지며 토크는 d축과 q축의 인덕턴스 차에 비례함. 역률은 인덕턴스 비와 관련되므로 d축 자속은 극 표면을 따라 잘 흐르고，q축 자속은 적게 흘러야 우수한 성능을 발휘

□ 최종목표
○ 슈퍼프리미엄효을 22kW Pma-SynRM 개발
○ 2.2kW급 Pma-SynRM 제어기 개발
○ 회전자의 베리어구조 최적화 인터페이스 개발

□ 개발내용 및 결과
○ PMa-SynRM 기초 이론
- Barrier와 Segment 로 된 SynRM 회전자의 Barrier 사이에 영구자석을 삽입한 구조로，돌극성올 가지며 토크는 d축과 q축의 인덕턴스 차에 비례함. 역률은 인덕턴스 비와 관련되므로 d축 자속은 극 표면을 따라 잘 흐르고，q축 자속은 적게 흘러야 우수한 성능을 발휘하므로 q축 자속을 상쇄하는 방향으로 영구 자석올 삽입하여 SynRM에 비하여 성능 향상을 꾀할 수 있음
○ PMa-SynRM 기초설계 프로세스 연구
- 운전영역 및 부하산정올 통한 설계요구사양 도출
- 고정자 및 회전자에 대한 기초설계 프로세스 정립
○ PMa-SynRM 회전자 Barrier 형상 기초 설계 및 FEM 해석
○ PMa-SynRM 전자계 최적 설계
- 슈퍼프리미엄급 효율달성을 위한 형상 최적화 설계
○ PMa-SynRM 설계 모델 회전자 강성 해석
○ PMa-SynRM 제어기 및 인버터 설계 및 제작
- PMa-SynRM의 인터페이스를 고려한 입출력 사양 선정
- 신호레벨을 고려한 제어기 회로 설계 및 PCB 레이아웃
- PCB 제작 및 디지털, 아날로그 신호 입출력 테스트
- DSP28335룰 기반으로 한 PMa-SynRM용 알고리즘 개발
○ PMa-SynRM 제어기 및 인버터 연동 시험 평가

□ 기술개발배경
○ 현재 모터의 경우 국내 전체 전력 소비량의 60% 이상을 차지하고 있고, 산업용모터는 전체 모터의 70% 수준인 42%이상올 차지하고 있으 며, 전수명주기 비용(Life cycle cost) 중 에너지가 차지하는 비중이 96% 이상으로 가장 큰 품목중 하나로서, 미국을 비롯한 선진 각국에서는 90년대 들어 에너지 절감올 위해 고효율 모터의 생산/판매를 의무화 하는 최저효율제(MEPS : Minimum Energy Performance Standards) 정책을 법률로 제정하여 시행하여 현재는 고효율 기준보다 2~3% 정도 효율이 높은 프리미엄급 고효율 모터의 최저효율제를 시행하고 있음.
○ 세계 각국이 에너지 절감을 위한 정책올 시행중이고 그 기준올 강화하는 추세에서 중국은 낮은 가격으로 시장공략을 하고 ABB, 지멘스 등과 같은 글로벌 업체는 품질과 기술력을 앞세워 시장 선점할 때, 국내 중소기업이 살아남기 위해서는 프리미엄 효율 이상의 기술 집약적 고부가가치 제품 개발이 필요하고 본 과제를 통해 진행하는 PMa-SynRM은 이러한 조건을 만족하는 최적의 개발대상 기술임.

□ 핵심개발기술 의 의의
○ 해당 기술은 기존의 유도전동기와 동일 Size에서 한 단계 높은 효율 특성율 가지는 새로운 Type의 산업용 전동기를 제작할 수 있는 기술임
- Pma-SynRM은 유도모터에 비해서 낮게는 2%, 높게는 11%의 효율을 향상시킬 수 있으며, 평균적으로는 약 4~6% 수준으로 알려져 있음
○ Pma-SynRM는 기존의 시행착오법으로는 개발비용이나 개발기간 등의 이유로 접근이 어려우며, 미세한 회전자 형상 차이에서도 모터의 성능이 크게 달라지므로 회전자 형상 최적화 설계 기술의 확보는 필수임
○ 개발 기술은 저가의 중국제품으로부터 기술 장벽을 만들고 선진 제품과의 기술격차룔 줄이는 차세대 산업용 모터 시장을 선도할 핵심 기술임

□ 적용분야
펌프 / 컴프레셔 / 컨베이어 / 일반 산업기계 등

(출처 : 초록 - 3. 개발결과 요약 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 최종보고서 초록 ... 3
• 목차 ... 13
• 제1장 서 론 ... 14
• 제1절 기술개발 배경 및 목적 ... 14
• 제2절 국내·외 관련 기술의 현황 ... 17
• 제3절 기술개발 후 예상되는 기술적·경제적 파급효과 ... 20
• 제2장 기술개발 목표 및 내용 ... 23
• 제1절 최종년도 사업목표 및 내용 ... 23
• 제2절 연차별 기술개발 내용 및 범위 ... 23
• 제3절 최종년도 사업관련 변경 내용 ... 28
• 제3장 기술개발 결과 및 사업화 계획 ... 29
• 제1절 기술개발 추진현황 ... 29
• 1. 기술개발 전체 일정 및 추진내용 ... 29
• 2. 기술개발 추진체계 ... 95
• 제2절 최종년도 기술개발 결과(계획 대비) ... 97
• 1. 기술개발 최종 실적(정량) ... 97
• 2, 기술개발 유·무형 성과 ... 97
• 3. 유형적 발생품(연구장비 등)구입 및 관리 현황 ... 97
• 제3절 시장현황 및 사업화 전망 ... 98
• 끝페이지 ... 101