• 한국자기학회지
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• 제26권3호
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• pp.86-91
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• 2016

BLDC 전동기의 코깅토크는 영구자석과 철심의 상호작용에 의해 발생하고 소음과 진동을 발생시키는 요인이다. 제조 과정에서 조립 공차로 인해 영구자석이 회전자 철심 면에 제대로 붙지 않을 경우 BLDC 전동기의 전자기적 구조가 변할 수 있다. 본 논문에서는 조립 공차로 인해 자석이 회전자 표면과 분리되었을 때 코깅토크에 미치는 영향에 대해 연구했다. 핵심적인 설계 요소들인 회전자와 자석 간 분리, 분리를 가진 자석 수, 이웃한 자석들 간의 여러 배치형태를 고려했다. 코깅토크 해석을 위해 유한요소법을 사용하였고, 소음진동을 발생시키지 않는 조립 공차를 제안했다. 제안된 조립 공차로 제작된 BLDC 전동기의 코깅토크는 감소되었고 소음진동 또한 줄어들 것이라고 판단된다.

• 소음진동
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• 제9권2호
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• pp.348-354
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• 1999

An AC traction motor was developed, of which the rotor core has an unique structure, made of multi-layered silicon steel plates which were shrink-fitted to a shart. the equivalenet material properties were estimated with a newly proposed efficient method, based on the correlation between finite element analysis results and modal testing. A general rotordynamic analysis for the rotor with the equivalent material properties was carried out to evaluate the structural integrity of the virtually built-up motor.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.720_721
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• 2009

일반적으로 BLDC 모터는 고효율 고토크의 특성을 가지고, 넓은 속도 범위에 걸쳐 높은 효율을 유지 하고 제어가 용이하므로 널리 사용 되고 있다. 이러한 BLDC 모터는 구동 원리에 의해서 역기전력의 파형이 구형파를 가지는 것이 유리하다. 또한 BLAC 모터는 효율, 역률, 전력밀도 및 토크 밀도가 높은 장점을 가지고 정현파 역기전력을 요구한다. 매입형 영구자석형 동기전동기 중 할박 구조로 인해서 자속을 집중 시키는 Spoke type 모터의 회전자 표면은 철심으로 이루어져 있기 때문에 회전자 표면의 형상을 Arc설계를 통해서 형상 최적화가 가능하다. 회전자 표면의 Arc 설계를 통해서 공극의 자속밀도 분포의 변화를 줄 수 있어 BLDC 구동 시 요구하는 구형파 역기저력 파형과 BLAC 구동 시 요구되는 정현파 역기저력 파형을 Arc 설계 각도에 따라 다르게 발생 시킬 수 있다. 이를 통해서 역기전력을 형태를 구형파와 정현파 형태를 가지도록 설계하여 BLDC와 BLAC 구동 시에 성능을 FEA를 통해서 비교 평가 하여, 구동 방식에 따른 Spoke type IPM 모터의 형상 설계방법을 제시한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.259-266
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• 2020

자기 기어는 기계식 기어와 동일하게 기어의 특성을 나타내면서 각 회전자가 접촉하지 않아 마찰에 의한 소음 및 발열, 유지보수문제에서 기계식 기어보다 유리하다. 또한 권선계자를 사용하는 회전자를 적용할 경우 기어의 출력조절은 물론, 기어비 및 위급상황에서 자체적인 구동차단까지 가능하여 자기 기어의 활용가능성은 무한하다. 하지만 권선계자를 사용할 경우 영구자석과 철심간의 흡인력에 의한 코깅토크가 나타나게 되고 이는 회전자의 진동을 유발하는 토크 리플성분의 증가로 이어진다. 따라서 본 논문에서는 권선계자를 사용하는 회전자의 토크 리플을 저감하기 위해 회전자의 다양한 형상을 분석하였으며, 자기 기어의 토크 리플을 저감하기 위한 최적의 형상을 제시하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.959-960
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• 2011

본 논문에서는 영구자석 오버행 구조를 가진 소형 BLDC 팬 모터의 효율 향상을 위한 연구를 하였다. 2차원 해석시 오버행에 따른 유효자속량을 고려한 오버행 계수를 산정하여 3차원 해석모델을 2차원 등가화가 가능하게 하여 실험하였다. 그리고 기존의 BLDC 팬 모터에 돌극형 회전자 철심을 삽입하여 영구자석 토크에 릴럭턴스 토크를 추가로 활용함으로써 효율을 향상시키는 연구를 하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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• pp.2365-2372
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• 2011

BLDC 모터와 같은 동기전동기에서 소음과 진동의 원인이 되는 코깅토크는 전동기내의 비 균일 토크로서 전동기 시스템의 자기 에너지가 최소인 위치로 이동하려는 접선방향의 힘으로 부하전류와 상관없이 회전자 영구자석과 고정자 슬롯의 상호작용에 의해 발생한다. 이러한 코깅토크는 전동기의 소음과 진동의 주요 원인이 되므로 전동기 설계 시 반드시 고려해야 한다. 코깅토크는 영구자석이 부착된 회전자에 의하여 공극 중에 비교적 저차의 고조파 자속밀도와 고정자 철심 슬롯의 상호작용으로 발생한다는 점을 중시하여 본 논문에서는 실험계획법의 일종인 반응표면 법을 사용하여 코깅토크를 저감하는 방법에 대해 제시하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.920-921
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• 2015

본 논문은 터보 블로워용 고속 스위치드 릴럭턴스 전동기의 최대 상 전류 저감 설계에 대하여 기술한다. 스위치드 릴럭턴스 전동기는 성층 철심으로만 구성되어 구조가 매우 간단하며, 고속 회전기 시스템의 동력원으로 적합하다. 하지만 토크 생성에 전적으로 고정자 권선만을 이용하므로 고출력, 고속 회전기 시스템에서 최대 상 전류의 크기가 상당히 크고, 구동 시스템의 비용 증가를 초래한다. 따라서 본 논문에서는 계자 권선을 이용한 터보 블로워용 고속 스위치드 릴럭턴스 전동기 설계를 진행하였으며, 계자 권선 인가 전류의 크기와 전체 권선 영역 대비 계자 권선 영역의 비율에 따른 전동기 최대 상 전류의 크기와 전동기 효율에 미치는 영향을 비교 분석하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.219-220
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• 2012

본 연구는 3상 보다 많은 장점을 가지는 다상 교류전동기를 연구하기 위하여 개발된 5상 1.5Kw 220V, 60Hz 농형 유도전동기의 특성 개선에 대한 연구결과이다. 연구용으로 개발된 5상 전동기는 정격운전에서 전압변동률, 속도변동률, 역율, 효율 및 운전특성 등이 많이 저하 되어 이에 대한 문제점의 개선를 요구하고 있었다. 이에 따라 기존에 개발된 고정자와 회전자의 철심 코아의 구조는 변화 하지 않고 그대로 고정된 상태를 유지하면서, 고정자 권선의 재설계와 제작을 되풀이하는 시행오차 법에 의해 최적의 전동기를 설계 제작하여 정밀 시험을 통하여 운전특성이 개선된 연구결과를 보여준다. 제시되는 특성실험 결과는 무부하시험, 구속시험, 부하특성실험, FFT 고조파 분석, 전동기의 정수 결정 및 등가회로이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권9호
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• pp.789-799
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• 2012

본 연구에서는 전기 항공기에 사용하기 적합한 높은 출력밀도를 발생시키는 고온초전도 모터를 설계하고 이를 항공기에 적용하는 것이 가능한지를 확인하는 연구를 수행하였다. 설계된 모터는 이트륨 바륨 구리 산화물 판, 비스무트-2223 산화물로 이루어진 초전도 코일을 사용하고, 철심을 사용하지 않는 공기 냉각 전기저항성 전기자를 사용하였다. 고온 초전도 판과 코일 쌍을 회전축 방향으로 증가시켜, 180 마력, 2700 분당회전수의 출력을 발생시키는 세스나급 항공기에 사용하는 O-360엔진과 18000 마력, 5000 분당회전수의 B-737급 항공기에 사용하는 CFM56엔진을 대체할 수 있는 동일 출력을 발생시키도록 설계하였다. 또한 기존 엔진의 출력밀도와 고온초전도 모터의 출력밀도를 비교하여 고온초전도 모터의 항공기 적용가능성을 평가하였다.

• 한국초전도저온공학회:학술대회논문집
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• 한국초전도저온공학회 2002년도 학술대회 논문집
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• pp.215-218
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• 2002

HTS motors and generators have some advantages over LTS machines because of higher operating temperature. Very low temperature nakes LTS machines need higher refrigeration cost and large facilities. However, HTS machines are expected to be comparable with conventional counterparts at smaller machine ratings than LTS generators in terms of efficiency and size. As the operating temperature increases, the magnetic flux density generated by HTS field coils decreases relatively. For example, 1000hp HTS synchronous motor developed in a few years ago has maximum field density of 1.5T. At this point, magnetic material used in conventional machines is able to pass magnetic flux easily with high permeability. In order to investigate the effect, we arranged magnetic core only inside of magnet vessel of a 100hp target machine. By way of FEM analysis, we concluded that the magnetic core can reduce amount of expensive BSCCO conductor so much.