• The Proceedings of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.3 no.1
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• pp.64-69
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• 1989

본 논문은 영구자석 BL DC motor의 구조에 따른 자속 분포의 진동에 기인하여 발행하는 코깅 토오크를 해석하는데 있어 간단한 수학적 모델에 의한 시뮬레이션 결과와 실험에 의한 결과를 정량적으로 분석하였다. 그 결과가 비교적 서로 잘 일치하므로 전동기 설계시 코깅 토오크를 예견하여 전동기의 구동 토오크 특성을 해석하는데 도움이 되도록 하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2004.10a
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• pp.104-106
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• 2004

본 논문에서는 세탁기용 외전형 BLDC 전동기를 기본 모델로 하고, 이를 FEM 상용프로그램인 Maxwell을 이용하여 해석 및 설계를 하고자 한다. 본 논문에서 설계대상으로 하는 외전형 BLDC 전동기는 기존에 사용중인 모델로서, 내부의 고정 전기자는 기존의 모델에 맞도록 외경을 그대로 유지하면서 Teeth 등을 설계변수로 하였고, 외부의 회전 자석계자는 주어진 외경의 치수 범위 내에서 영구자석의 형상과 두께 회전자 요크의 두께 등을 설계 변수로 하여 코깅 토오크가 최소가 되도록 최적 설계를 하였다. 유한요소법을 적용하여 자속분포, 코깅 토오크, 토오크 둥을 해석하였고, 코깅 토오크의 최소화를 통하여 효율 및 전동기의 성능을 향상시켰다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2002.07b
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• pp.935-938
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• 2002

본 논문은 회전자에 영구자석을 사용한 2극 단상 브러시리스 모타에서의 기동토오크 특성에 관한 연구결과를 소개함에 목적이 있다. 본 논문에서와 같은 구조의 모타에서의 토오크는 전자기력에 의한 기동력과 코깅 토오크에 의한 영향력 두가지로 구분다. 본 논문에서는 기동토오크의 이론적 구조식을 유도하고, 문리 적 운동방정식과 결합하여 기동시 나타나는 특성을 나타내었다. 본 논문의 목적은 보다 보편적인 기동토오크에 의한 회전자의 운동을 구명하고자 함인데, 이 목적을 위하여 일반적 전원으로 사용하는 연속 직류전류가 아니라, 비연속적이고 정현파 형태의 일펄스 반파 전류를 전원으로 사용하였다. 이때 나타나는 임펄스 응답특성은, 전류를 흘렸을 때, 대부분의 경우 모타의 회전자는 전류의 주기와 다른 주기를 가지고 반회전하였다. 모타 회전자의 반전주기는 입력전압, 영구자석의 자화의 강도, 그리고 관성계수 및 마찰 계수와 같은 기계적 상수에 의해 영향을 받는 것을 알수 있는데, 반전주기 속도가 모타의 동기속도와 적절하지 않는 경우, 모타의 회전은 이루어 지지 않거나 심한 흔들림(CHATTERINC)의 현상이 나타남을 발견하였다. 이러한 결과를 바탕으로 모타의 회전자를 동기속도로 구동을 하도록 하기위한 조건을 구하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.07b
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• pp.1186-1188
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• 2005

본 논문에서는 8극 12슬롯 내전형 BLDC 전동기를 기본 모델로 하고, 이를 자기저항법 및 유한요소법을 이용하여 해석 및 설계를 하고자 한다. 본 논문에서 설계대상으로 하는 내전형 BLDC 전동기는 기존에 사용중인 모델로서, 외부의 고정 전기자는 기존의 모델에 맞도록 외경을 그대로 유지하면서 Teeth 등을 설계변수로 하였고, 내부의 회전 자석계자는 기존에는 페라이트 자석을 사용하였으나 전동기의 성능 향상을 위해서 희토류 자석으로 대체하였다. 그리고 이로인한 고정자의 포화가 일어나지 않도록 최적 설계를 하였다. 유한요소법을 적용하여 자속분포, 코깅 토오크, 토오크 등을 해석하였고, 고정자와 슬롯의 최적화를 통하여 토오크 및 전동기의 성능을 향상시켰다.

• The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers
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• v.37 no.6
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• pp.361-367
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• 1988

In this study new design method with auxiliary slot on salient pole is proposed for the reduction of cogging torque which is the problem of corm type DC Brushless motor. And FEM(Finite element method) is adapted in trial motor which is designed by the method proposed in this paper. and learn the quantative characteristics of cogging torque. Comparing results of analysis with measurement it is porved that the proposed design has a propriety.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1998.07a
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• pp.128-130
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• 1998

In a recent as the compact and the precision motor is needed, the use of rare earth permanent magnet with high energy product is frequent. Accordingly it is important to reduce the cogging torque for improving the control precision of motor. In order to develop the motor with low cogging torque which is contented with the requirement of customer, the prototype is designed and complete based on analysis method to reduce the cogging torque. The experimental results verify the validity.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1995.07a
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• pp.83-85
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• 1995

In a permanent magnet motor, cogging torque arises from the intersection of the rotor magnets with the steel teeth on the stator. This paper describes design measures which can be taken to reduce the cogging torque. In this paper for the optimal shape design of brushless DC motor, evolution strategy is investigated to find the dimension of stator of BLDC motor that minimizes the cogging torque. The corresponding field analysis is performed by two-dimensional finite element method.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1990.11a
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• pp.19-22
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• 1990

In this paper, in order to reduce the cogging torque in a permanent motor, a method to optimize the shape of permanent magnet and iron pole is presented. Because the cogging torque comes from the irregular system energy variation according to the rotor position, system energy variation is taken as object function and the object function is minimized to optimize the shape. The positions of permanent magnet surface and iron pole surface are chosen as design parameters and sensitivity of object function with respect to design parameter is calculated. The shape is changed according to sensitivity. Sensitivity can be generated by methods that exploit the FEM formulation. A numerical example shows that about 90% of the original cogging torque is reduced.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.04b
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• pp.140-142
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• 2006

Cogging torque is often a principal source of vibration, noise and difficulty of control in permanent-magnet brushless DC motors. Cogging torque can be minimized by sinusoidal air-gap flux density waveform because it is produced by the interaction of the rotor magnetic flux and angular variation in the stator magnetic reluctance. Therefore, this paper will present a design method of magnetization system of bonded isotropic neodynium-iron-boron(Nd-Fe-B) magnets in ring type with sinusoidal air-gap flux density distribution and low manufacturing cost. An analytical technique of magnetization makes use of two-dimensional finite element method(2D FEM) and Preisach model that expresses the hysteresis phenomenon of magnetic materials in order for accurate calculation.

• The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers B
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• v.51 no.1
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• pp.1-6
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• 2002

Cogging torque is often a principal source of vibration and acoustic noise in high precision spindle motor applications. In this paper, cogging torque is analytically calculated using energy method to show that Fourier spectra of airgap permeance function and airgap MMF function are the most important design parameters to control cogging torque. To control these functions, stator pole shoe pairing and magnet arc design are proposed to minimize cogging torque. As for optimization technique, genetic algorithm is applied to handle trade-off effects of design parameters. Results show that the proposed method can reduce the cogging torque effectively.