초록 ▼

연구개발 목표 및 내용
최종 목표
- 본 과제의 목표는 인버터 구동 유도전동기의 다중-물리적 (Multi-physical) 설계 기술을 확보하고, 전기자동차 시스템 성능을 진일보시키는 것임
- 인버터 기반의 유도전동기에 적용되는 최신 제조(Hairpin 권선, Copper Die-cast 등) 및 소재(Copper Bar 등)에 따른 성능(효율, 토크밀도, 역률 등)의 변화를 설계적인 관점에서 비교하고, 최종적으로 인버터 구동 5kW급 4극 유도전동기를 설계 및 제작을 목표함
전체 내용
- 인버터 구동 유

연구개발 목표 및 내용
최종 목표
- 본 과제의 목표는 인버터 구동 유도전동기의 다중-물리적 (Multi-physical) 설계 기술을 확보하고, 전기자동차 시스템 성능을 진일보시키는 것임
- 인버터 기반의 유도전동기에 적용되는 최신 제조(Hairpin 권선, Copper Die-cast 등) 및 소재(Copper Bar 등)에 따른 성능(효율, 토크밀도, 역률 등)의 변화를 설계적인 관점에서 비교하고, 최종적으로 인버터 구동 5kW급 4극 유도전동기를 설계 및 제작을 목표함
전체 내용
- 인버터 구동 유도전동기 관련 기술 조사 및 확보
- 목표 토크 만족하는 유도전동기   설계 프로세스 개발
- 집중정수법을 이용한 유도전동기 열 등가회로 구성
- 공극 자속밀도 통한 유도전동기 토크 특성 분석
- 방사 방향 힘 밀도 고조파 분석 통한 진동 연성 해석
- 소음 방사 효율을 고려한 유도전동기 소음 분석

연구개발성과
- 특허 및 논문 조사를 통한 기존 연구 동향 분석
- D³L 설계 프로세스를 통한 유도전동기 설계
- 설계된 유도전동기 제작 및 실험 통한 온도 경향성 확인
- 접선력을 통한 토크 리플 관계 규명 및 토크 리플 기준 최적 극/슬롯 조합 선정
- 방사 방향 힘밀도를 통한 11개의 극/슬롯 모델의 진동 및 소음 규명
- 5kW급 유도전동기 제작 후 냉각 시스템 확인

연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
▶ 학문적 파급효과
- 인버터 구동용 유도전동기 상용화에 성공한 Tesla社의 특허 기술을 분석하고 학술적으로 정리함으로써 고성능 유도전동기 냉각 및 설계의 기술적 노하우를 구축하고 이를 국내에 이식함
- 국제저명학술지 논문게재, 국제학술대회 논문발표, 국내·외 특허출원, 석·박사 인력양성 등으로 고성능 유도전동기 기술의 주도권을 선점하며, Tesla社 보다는 후발이지만 진일보한 기술개발을 희망하는 주체가 생기도록 국내 산·학계에 동기부여를 제공함
▶ 산업·경제적 파급효과
- 희토류 영구자석을 사용하지 않는 고효율, 고출력 전동기 기술을 개발하여 산업체에서 널리 사용되는 희토류 영구자석 전동기와 대체함으로써 관련 산업분야의 희토류 의존도를 낮춤
- 개발 기술의 신속한 이전으로 고성능 유도전동기 기반 친환경 자동차 구동용 전동기 분야의 세계적인 기업 육성에 이바지하고, 관련 기업의 기술 경쟁력 조기 확보 및 선점을 가능케 지원함
▶ 기술적 활용 및 파급효과
- 희토류 영구자석 없이 고효율, 고출력이 가능한 전동기의 기술 개발로 희토류 문제에서 상당히 자유로워지며, 향후 급격한 시장성장이 예측되는 친환경 자동차 분야의 핵심 부품인 전동기의 분석 및 설계에서 높은 기술 경쟁력을 확보 할 것으로 기대됨
- 희토류 영구자석을 사용하는 여러 다른 산업군의 전동기를 대체함으로써 개발된 기술의 적용을 확대함

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 19
• 1) 연구수행 결과 ... 19
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 32
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 32
• 6. 참고문헌 ... 33
• 끝페이지 ... 33