• 제목/요약/키워드: 회전자 형상

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유한요소해석을 통한 회전자 도체 형상 변화에 따른 농형 유도전동기의 토크 특성 해석 (Torque-Speed Analysis of Squirrel Cage Induction Motor with Varying Shape of Rotor Bar Using Finite Element Analysis)

  • 이강혁;박일한
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.886-887
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    • 2011
  • 본 논문에서는 농형 유도전동기의 회전자 도체 형상을 변화시켜 토크 특성을 살펴본다. 회전자의 변화에 의한 영향만을 고려하기 위해 고정자룰 간단히 모델링 하고 전압일정조건을 인가했으며 그에 해당하는 토크 식을 유도했다. 회전자 도체는 가장 기본적인 Canned 형상으로부터 시작하여 복잡한 슬롯 형상까지 도입하여 해석하였다. 해석된 결과들을 이용해 각 도체 형상에 의한 자계 분포와 함께 고찰한다.

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레졸버 회전자 형상의 변압비에 따른 각도 오차율 분석 (Analysis of Angle Error according to Voltage Ratio of Rotor Shape of Resolver)

  • 이용복;박동진;유석현;김기찬
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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    • pp.778-779
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    • 2015
  • 전동기의 위치센서로 Variable Reluctance(VR) 레졸버의 구동 방식은 1차 권선에 여자신호가 인가됨과 동시에 2차 권선 COS, SIN의 유기된 기전력을 발생시키며, RDC(Resolover-to-Digital Converter)를 이용함으로써 위치 신호를 출력한다. 위치센서로서의 레졸버는 전동기 회전자의 정확한 위치를 정밀하게 측정하는 것이 중요하다. 그러나 다양한 외란으로 인해 위치 정보의 오차가 발생하며 레졸버 설계시 회전자 형상에 따라 오차가 다르게 나타난다. 본 논문은 레졸버의 설계 및 특성 해석을 용이하게 하기 위해 Visual Basic tool을 이용하여 자동화 설계 및 특성 해석 프로그램을 구성하였다. 또한 프로그램을 이용하여 레졸버 회전자 형상 변화에 따른 인덕턴스 변화로 유기된 전압의 크기변화와 그에 따른 위치 오차율을 분석하였다.

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Spoke type PMSM 회전자 자기등가회로 설계 (Design of the magnetic equivalent circuit of Spoke type PMSM)

  • 조수영;정태철;이주
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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    • pp.717-718
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    • 2015
  • 전동기를 설계 시 자기등가회로법은 전동기의 세부 형상에 크게 구애를 받지 않기 때문에, 공간고조파법과 수치해석기법에 비해 유용하다. 이 논문에서는 Spoke type PMSM(Permanent Magnet Synchronous Motor)의 회전자 자기등가회로를 설계하였다. 회전자 자기등가회로를 통해, 마그네틱 토크 성분을 구성하는 공극자속밀도 수식을 이끌어 낼 수 있다. 이를 통해, Spoke type PMSM은 마그네틱 토크가 주 토크이기 때문에, 공극 자속밀도 및 형상치수비를 이용하여 전동기의 크기를 계산하였다.

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매입형 영구자석 동기전동기의 구동방식에 따른 회전자 형상 설계 (A rotor design according to drive in Spoke type motor)

  • 표세호;이현;장기봉;김규탁
    • 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.

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3MW 풍력발전기 구조설계 및 회전자의 동특성 해석 (Mechanical Design and Dynamic Analysis of 3MW Rotor for Wind Energy Conversion System)

  • 이홍기;김동언;정영규;한홍식;서형석;정진화
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.333-336
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    • 2008
  • 3MW 풍력발전기용 발전기의 구조적 특성을 소개하고 회전자의 동특성 해석을 수행하였다. 이 발전기는 증속기를 사용하였으며 정격속도는 1459 rpm 이며 30% over speed trip 조건을 적용하여 설계되었다. 회전자 pole에 전원 공급 없이 자기장을 만드는 영구자석을 사용하는 형태로 구조는 간단하다. 발전기의 냉각방법은 공극을 냉각하기 위하여 팬을 이용하여 공기를 순환하며 고정자 외형에는 냉각채널을 부착하여 냉각수를 순환한다. 회전기계의 설계 시에는 반드시 진동을 고려하여 가능하면 진동을 줄이는 방향으로 설계가 되어야 하며 회전축 계의 설계에 있어서는 계의 강도, 위험속도, 불평형 진동응답 및 안정성 등을 고려하여야 한다. 본 논문에서는 물리설계를 기본으로 하여 설계된 발전기의 형상을 간단하게 설명하고, 발전기의 회전자를 상용 유한요소 해석 프로그램인 ANSYS 를 이용하여 해석을 수행하였다. 해석절차는 정적해석을 수행하고 다음으로 모드해석을 수행 하였다. 모드형상에 따른 주파수를 표기하고 해석 결과를 나타내었다.

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농형 유도전동기의 회전자 형상과 단면적 변화에 따른 토크-스피드 곡선 비교 (Comparison of Torque-Speed Curve according to the Changes in Cross-Sectional Area and Shape of Squirrel Cage Rotor of Induction Motor)

  • 이진석;이하정;박관수
    • 한국자기학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.67-69
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    • 2016
  • 최근 중국의 희토류 자석 생산 독점과 수출 규제로 인해 희토류 자석의 가격이 급등하였다. 이러한 경제적인 문제로 인해, 희토류 자석을 사용하지 않는 유도전동기의 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이 논문에서는 유도전동기의 토크를 계산하고, 농형 유도전동기의 회전자 단면적과 저항에 관한 상관관계를 연구하였다. 또한, 회전자의 단면적이 같고 형상이 다를 경우, 회전자의 누설 리액턴스와 토크의 상관관계에 대해 분석하여 농형 유도전동기를 개선하고자 하였다.

권선계자형 자기 기어의 고 토크 리플 회전자에 대한 분석 및 개선 (Torque Ripple Improving and Analysis of Coil-winding Rotor of Magnetic Gear)

  • 박의종;김용재
    • 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.

회전자의 형상 변화에 의한 SRM의 Cogging Torque 저감 설계 (Rotor Shape Design to Decrease the Cogging Torque in SRM)

  • 김동석;박관수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.780-782
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    • 2001
  • SRM은 회전자의 구조가 간단하고 간단한 제어장치로 구동이 가능한 장점이 있지만 Cogging Torque로 인한 소음, 진동, 토크리플 등으로 인해 SRM의 안정화 운전에 장애가 되는 단점이 있다. 이를 제거하기 위한 방법으로는 외부회로에 제어기를 도입하여 전류파형을 조절하는 방법이 있으나 이 경우 고가의 복잡한 정밀제어기를 부착해야한다. 본 연구에서는 회전자의 형상을 조절하여 Cogging Torque를 감소시키는 방법을 연구한다. 이를 위하여 유한요소법을 이용하여 설계변수의 민감도를 계산하고 최적화 기법을 사용하여 형상변경 실시를 반복하여 최적설계를 하고자 한다.

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날개 끝 회전자를 이용한 양력강화기법에 관한 연구 (On the Lift Enhancement Technique of the Trailing Edge Rotor of Two Dimensional Hydrofoil)

  • 오정근;노재규
    • 해양환경안전학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.200-206
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    • 2015
  • 2차원 수중날개의 뒷날에 회전자를 부착한 고양력 발생장치의 성능을 파악하고, 실용화가능성을 살펴보기 위하여 NACA0020형상을 이용하여 모형을 제작하였고 캐비테이션 터널에서 실험을 수행하였다. 양력, 항력, 모멘트의 세 방향의 힘을 계측할 수 있는 가는 막대 형상의 로드셀을 부착하여 유체력을 계측하였으며, 뒷날에 부착된 회전자는 터널 외부에 설치된 DC 서보모터로 회전속도를 제어하였다. 다양한 편향각 조건과 회전자의 회전속도에 따른 체계적인 실험을 통하여 회전자의 효과를 확인하였다. 회전자의 회전속도에 의해 순환제어가 수월하게 조절 가능하다는 점을 실험을 통하여 검증하였으며 회전자의 회전속도에 따라 2배 이상의 양력이 발생함을 확인하였다. 따라서 제안한 양력 장치는 양력조절이 가능한 고양력 발생장치로 충분히 활용할 수 있음을 확인하였다.

IPMSM의 회전자 형상에 따른 인덕턴스 특성 분석 (Study on the Inductance Characteristics According to Rotor Shape of IPMSM)

  • 조규원;장기봉;김규탁
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.928-929
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    • 2011
  • 본 논문에서는 IPMSM(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)의 회전자에 보조 슬롯인 노치(Notch)와 자속 장벽인 베리어(Barrier)를 설치하여 전반적인 구동 특성을 향상 시켰으며, 각 형상에 따른 d, q축 인덕턴스의 변화를 고찰하였다. 인덕턴스의 계산은 IPMSM의 등가회로 및 벡터도를 이용하였으며 계산되어진 인덕턴스로 전류위상각에 따른 토크를 계산하고 FEM(Finite Element Method)결과와 비교하였다.

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