• 제목/요약/키워드: Cogging force

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전기자 분산배치 집중권 PMLSM의 단부 효과 저감을 위한 보조극과 보조치 조합에 관한 연구 (A Study on Auxiliary Pole and Teeth Combinations for Edge Effect Reduction of Stationary Discontinuous Armature PM-LSM with Concentrated winding)

  • 김성진;김용재
    • 전기학회논문지
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    • 제61권11호
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    • pp.1611-1616
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    • 2012
  • Recently, the stationary discontinuous armature Permanent Magnet Linear Synchronous Motor(PM-LSM) was suggested as a driving source for long-distance transportation system. However, as these motors arrange armatures discontinuously, there occurs an edge which causes the cogging force. This works as a factor that bothers acceleration and deceleration that takes place when movers enter into and eject from the armatures. Therefore, installation of auxiliary teeth on the edge of armature of PM-LSM is suggested in order to reduce cogging force caused by the edge when the armature is placed in a discontinuous arrangement. But length of auxiliary teeth can be changed if install it with auxiliary pole in order to decrease more and more edge cogging force. On this, in the study, decided on a design variable of auxiliary teeth and used 2-D FEA, and examined edge cogging force characteristic along this in order to grasp length of auxiliary teeth changed according to installation positions of an auxiliary pole.

The Equilibrium Design of Radial Magnetic Force for Reduction of Vibration in IPM type BLDC Motor

  • Lee, Gyeong-Deuk;Kim, Gyu-Tak
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제11권2호
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    • pp.377-382
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    • 2016
  • In this paper, influence of vibration on cogging torque and Radial Magnetic Force(RMF) imbalance was investigated in the IPM type BLDC motor. Design of cogging torque reduction and the RMF equilibrium was proceed applied to Design of Experiment(DOE). Vibration test results, the RMF imbalance was confirmed that a significant impact of vibration.

전기자 분산배치 집중권 PMLSM의 전기자 간격에 따른 단부 코깅력 최소화 (End Edge Cogging Force Minimization according to the Distance between Armatures of Stationary Discontinuous Armature PMLSM with Concentrated Winding)

  • 김용재
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제8권8호
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    • pp.1241-1246
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    • 2013
  • 현재 일반적인 반송 장치에서는 전기자를 반송 경로 전장에 배치하는 지상 1차측 시스템이 적용되고 있다. 하지만 이러한 시스템을 장거리 반송 장치에 적용하면 초기 설치비용과 제작시간이 상승하는 문제점이 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 전기자를 분산시켜 배치하는 방식이 제시되고 있다. 하지만 전기자 분산배치 방식은 전기자가 존재하지 않는 구간에서 외란 발생 시 가동자가 정지할 수 있으며 이 때 전기자에 의한 제어가 불가능하게 되어 가동자를 이동 시킬 수 없는 문제점을 내재하고 있다. 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위한 전기자 간격 결정이 매우 중요하다. 또한 전기자를 분산배치 할 경우 단부가 발생하게 된다. 이는 가동자가 전기자에 진입 또는 반출 시에 코깅력을 크게 발생시켜 추력 맥동의 원인이 되며, 소음과 진동을 발생시키므로 저감하여야 한다. 따라서 본 논문에서는 전기자를 분산 배치함에 따라 존재하는 단부 코깅력을 유한요소법을 이용한 2-D 수치해석을 통해 파악하고 이를 최소화하기 위한 전기자 간격을 도출하고자 한다.

Design and Analysis of Electromagnetic Tubular Linear Actuator for Higher Performance of Active Accelerate Pedal

  • Lee, Jae-Yong;Kim, Jin-Ho;Lee, Jeh-Won
    • Journal of Magnetics
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    • 제14권4호
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    • pp.175-180
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    • 2009
  • This paper describes the design and analysis of a tubular linear actuator for intelligent AAP (Active Accelerate Pedal) system. In a driving emergency, the electromagnetic actuator produces an additional pedal force such as the active pedal force and vibration force to release the driver's foot on accelerator pedal. A prior study found that the linear actuator with a ferromagnetic core had a problem in transferring the additional force naturally to a driver due to the cogging force. To reduce the cogging force and obtain higher performance of the AAP system, a coreless tubular linear actuator is suggested. Electromagnetic finite element analysis is executed to analyze and design the coreless tubular actuator, and dynamic analysis is performed to characterize the dynamic performance of the AAP system with the suggested tubular actuator for two types of thrust force.

보조극 변화에 따른 전기자 분산배치 영구자석형 리니어 동기 모터의 코깅력 저감에 관한 연구 (A Study on the reduction of cogging force of stationary discontinuous armature Permanent Magnet Linear Synchronous Motor by change in Auxiliary pole)

  • 이규명;김용재
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제5권6호
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    • pp.613-619
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    • 2010
  • 최근 반송장치 시스템의 구동원으로 전기자 분산배치를 이용한 영구자석 리니어 동기 모터가 사용되고 있다. 하지만, 전기자 분산배치를 이용한 영구자석 리니어 동기 모터는 구조상 필연적으로 단부가 존재하게 된다. 이러한 이유로 전기자의 철심과 가동자의 영구자석 사이에 단부 코깅력이 발생한다. 본 논문은 유한요소법을 이용한 2차원 수치해석을 통해 단부 코깅력을 고찰하였다. 또한, 단부 코깅력을 최소화하기 위해 가동자에 보조극을 설치한 형상을 제안하였다.

A Permanent-Magnet Linear Motor Shape Optimal Design Using Coupling Particles Swarm Optimization

  • ;;고창섭
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.788_789
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    • 2009
  • The cogging force of a permanent-magnet linear motor is a major component of the detent force, but unfortunately makes a ripple in the thrust force and induces undesired vibration and acoustic noise. In this paper, Coupling Particles Swarm Optimization is applied to optimization the shape of permanent magnet linear motor by minimizing the undesired vibration and acoustic noise in the thrust force and also considering the maximum thrust force. The result shows that the 9-pole 10-slot PMLM removes almost of the cogging force while giving a big thrust force.

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IPM type BLDC 전동기의 진동 및 소음 저감을 위한 가진력 평형화 설계 (The Design of Radial Magnetic Force Equilibrium for Reduction of Vibration and Noise in IPM Type BLDC Motor)

  • 정태석;조규원;김규탁
    • 전기학회논문지
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    • 제62권11호
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    • pp.1535-1540
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    • 2013
  • In this paper, the Radial Magnetic Force(RMF) and cogging torque which cause vibration and noise in IPM type BLDC motor were analyzed. The cogging torque and RMF cause electromagnetic vibration. So, a notch was installed for the equilibrium of RMF and cogging torque reduction. The notch was analyzed by using a Fourier Series for the energy distribution of the air-gap. The equilibrium of RMF and the reduction of cogging torque were performed by a Design Of Experiment(DOE) with the notch. Also, operating characteristics and efficiency were analyzed and compared.

Bifurcating을 적용한 집중권 PMLSM의 보조극 설치에 관한 연구 (A Study on Auxiliary Pole Installation of Concentrated Winding PMLSM with Bifurcating of Armature Teeth)

  • 김용재
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.1067-1072
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    • 2012
  • 현재 선형 전동기는 많은 연구가 진행되어 그 응용분야가 산업전반에 확대되고 있다. 이중 반송장치 분야에서 영구자석 선형 동기 전동기(Permanent Magnet Linear Synchronous Motor:이하 PMLSM)가 각광을 받고 있다. 영구자석 선형 동기 전동기는 구조적으로 간단하며 고속화 고추력화 등의 장점을 가지고 있지만 전기자를 반송경로 전장에 배치하는 지상 1차측 시스템을 장거리 반송장치에 적용하면 재료비용의 증가 및 제작시간 증가 등의 문제점이 발생한다. 따라서 전기자를 분산(불연속) 배치하는 방식이 제안되고 있다. 하지만 이러한 전기자 분산배치 방식은 구조적으로 단부가 존재하고 이러한 단부에 의해 코깅력이 발생한다. 이는 추력 맥동의 원인이 되며, 소음과 진동을 발생시킨다. 따라서, 본 연구에서는 전기자를 분산배치 할 경우 필연적으로 생기는 단부에 의한 코깅력을 저감하기 위해 Bifurcating을 적용한 집중권 PMLSM에 보조극 설치법을 제안한다. 또한 그에 따른 단부 코깅력 특성을 2차원 유한요소법(FEA)을 이용하여 분석하였다.

소형 IPMSM의 전자기적 진동원과 가진력의 상관관계 분석 (Correlation Analysis for Electormagnetic Vibration Source and RMF of Small IPMSM)

  • 이원식;조규원;전병길;김규탁
    • 전기학회논문지
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    • 제65권12호
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    • pp.1986-1991
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    • 2016
  • The vibration soucre of motor has a electromagnetic and mechanical causes. The most widely known, electromagnetic reasons are cogging torque and RMF(Radial magnetic force). Recently, analysis of the cogging torque has been made actively. but analysis of the RMF was not filled. So, in this paper, analyzed RMF. the vibration test were performed for the basic and reduced model of cogging torque and RMF. And it analyzed for the effect of each factor on the vibration. Finally, the vibration was formulated for stator's weight and RMF. To this end, natural, cogging torque and RMF of frequency were analyzed and these relationships were considered.

Tubular Permanent Magnet Linear Synchronous Generator Design For Linear Engine Applications

  • Eid, Ahmad M.;Kim, Sung-Jun;Lee, Hyun-Woo;Nakaoka, Mutsuo
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.17-19
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    • 2005
  • Variety of methods were discussed to reduce the cogging force in tubular permanent magnet type linear single phase AC generator. In paticular, the proposed methods depend on the variations of the permanent magnet construction. These methods Include two approaches in the form of sloped magnets, and conical magnets in addition to the conventional method of varying the magnet length. The undesired cogging force ripples were calculated by a two dimensional Finite Element Method(FEM). Moreover, the generated electromotive force in the stator coils was calculated fur each configuration of the permanent magnet. The experimental results agreed well with those obtained from the FEM-based simulations. Sufficient reduction in the cogging force was achieved over the range of 40% while the root mean square of the output voltage was maintained. It was found that the sloping the permanent magnet decreased the cogging force and at the same time increased the generated rms voltage of the AC generator. The performance of the designed linear AC generator was evaluated in terms of its efficiency, total weight, losses, and power to weight ratio.

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