A Study on the Dimension Design of Ferrite Magnet DC Motor

페라이드 자석 직류전동기의 치수 설계에 관한 연구

In this paper, design equations for the calculation of the dimensions and characteristics of the ferrite magnet DC motor are derived. Through the computer iterative calculation applying the parameter survey method with those equations, the design method is presented. The following facts and the propriety of the design method are identified by comparing with the computer simulation results and dimension elements for the proposed motor. (1) The dimension ratio and the pole arc ratio as simulation parameters are in close connection with the dimension elements and motor performance, and those values of the parameter are important factor in determining the reasonable dimension of the motor. (2) It is proved that the minimization of the ferrite magnet volume is possible by representing the permeance coefficient as a function of the flux density ratio only. (3) It is shown that the torque equation suggested by introducing the copper loss area density of the conductors located in the slot is available in the determination of motor dimensions.

본 논문은 페라이트 자석 직류전동기의 치수제원 및 특성계산에 필요한 설계식을 도출하고 이로부터 파라메타 서베이법을 적용한 반복계산에 의해 치수설계를 행하는 방법을 제시하였다. 그 계산결과와 공시 전동기와의 치수제원을 비교, 검토하여 다음과 같은 사실과 설계방법의 타당성을 밝혔다. (1)파라메터로 설정한 치수비 $\mathfrak$ 및 극호비 ${\alpha}_2$는 치수제원 및 전동기 성능에 밀접한 관계사 있으며, 이 값들이 합리적인 치수결정에 있어 중요한 요소가 된다. (2)페라이트 자석의 동작점 퍼미언스계수를 자속밀도비 ${\gamma}$만의 함수로 표시함으로써 자석부피의 최소화를 가능하게 하였다. (3)슬롯 내에 잇는 도체의 동손면적밀도를 고려하여 제시한 토오크 식은 페라이트 자석 직류정동기의 치수결정에 유용함을 보였다.