• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.21-26
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• 2016

산업체에서 널리 사용되고 있는 유도전동기의 회전자를 제작하기 위하여 rotor core slot에 Cu bar를 열박음(shrinkage fit)작업으로 고정한 후 bar 표면을 punch로 원주방향으로 순차적으로 1.5~3mm 압입(swaging)작업시 rotor core slot과 bar 접촉면에 작용하는 contact tangential force의 크기와 분포를 단순화된 2차원 plane strain 해석모델을 사용하여 각각의 압입조건에 대하여 평가하였으며 또한 생산성 향상을 고려한 rotor core slot 설계시 slot 형상에 따른 접촉력 분포를 평가하여 rotor core slot 설계시 필요한 정보를 제공하고자 수치해석적인 방법을 사용하여 parametric study를 수행하였다. 이러한 탄소성 수치해석 결과 1) rotor core 압입작업시 bar 접촉면에 작용하는 contact force는 소성변형이 먼저 발생하는 bar 상부에 크게 작용하며 2) 순차적인 rotor core 압입작업시 bar 접촉면에 작용하는 total contact force는 바로 인접한 bar에 대한 압입작업에 의해서만 영향을 받으며 그 영향으로 약 55% 정도 total contact force가 증가하며 3) 생산성을 고려하여 rotor core를 설계하는 경우에 contact force를 증가시키기 위해서는 core slot의 폭보다 길이를 길게 하는 것이 바람직하다는 사실을 알 수 있었다.

• 한국주조공학회지
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• 제36권1호
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• pp.10-17
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• 2016

Numerical analysis has been performed to evaluate effect of the shape variables such as core length, slot width and slot length on misrun in aluminum die casting process for motor rotor. The predictive method for misrun in diecasting process was established by comparing the result of numerical analysis and an actual motor rotor. Solidification modulus was introduced to predict quantitatively the castability of aluminum diecasting process for motor rotor. It was found that there are minimum critical solidification modulus and slot width to prevent misrun according to core length through diecasting limit diagram proposed using the predictive method. The critical solidification modulus and slot width increase as core length increases to prevent misrun of aluminum motor rotor in diecasting process. Based on the results, the design criteria of slot shape to prevent misrun of aluminum motor rotor with various core length were established.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2003년도 추계학술대회논문집
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• pp.251-254
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• 2003

In this study, main works are focused on investigating the stress distribution at the interface between a rotor core and Cu bar when a punch is applied into the body of Cu bar. A parametric study with dimensional changes of core slot was performed numerically to identify what factors are dominant in producing high contact forces in the interface. As analysis results, it was found that core slot length was a dominant factor in increasing contact force at the interface between a rotor core and Cu bar.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권7호
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• pp.347-352
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• 2019

본 연구는 소형 유도전동기 회전자를 생산공장에서 금형주조(die casting)로 제작 시 발생하는 cast 부 품질문제를 개선하기 위하여 수행되었다. 1차 연구결과와 현장 적용성을 고려한 수많은 parametric study를 통하여 새로운 rotor core cast model을 제안하였으며, 그 제안된 model에 대한 유효성을 평가, 검증하기 위하여 주조해석 전용프로그램을 사용한 수치해석과 실제품에 대한 현장실험을 통하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 유도전동기 회전자의 새로운 cast model에 대한 충진해석을 수행한 결과 용탕은 하부 end ring 부를 먼저 충진하고 이동하여 상부 end ring, core slot 부분을 충진하고 최종적으로 core slot 부분에서 충진이 완료된다. 둘째, 새롭게 제안된 rotor core cast model에 대한 용탕의 유동 양상을 보면 하부 end ring 부에 용탕의 유동에 의한 와류가 적게 발생하였으며, 현장실험 결과 하부 end ring 부 단면에서 소량의 작은 결함만이 발견되었다. 셋째, 유도전동기 회전자 제작 시 rotor core cast 형상 변경을 통하여 end ring 부 결함 발생 면적이 약 70 % 감소한 양호한 품질의 회전자를 생산할 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.115-120
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• 2018

본 연구에서는 산업현장에서 널리 사용되고 있는 소형 유도전동기의 회전자를 생산공장에서 금형주조(die casting)로 제작 시 rotor core cast의 품질을 평가하기 위하여 주조해석 전용 프로그램을 사용하여 수치해석을 수행하였으며, 그 결과를 실험결과와 비교하여 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 첫째, 유도전동기 회전자의 고압 금형주조 시 고속으로 사출된 알루미늄 용탕의 충진 양상을 시간 경과에 따라 평가한 결과, 용탕은 하부 end ring 부를 먼저 충진하고 수평으로 이동하여 상부 end ring, core slot 부분을 충진하여 최종적으로 core slot 부분에서 충진이 완료된다. 둘째, mould 내부에서의 용탕의 충진 양상을 보면 상부 end ring, core slot 부분보다 하부 end ring 부분에서 용탕의 유동에 의한 와류가 발생하여 결함 발생이 예측되었으며, 현장 실험결과 하부 end ring 부 단면에서 작고 큰 다수의 결함이 발견되었다. 셋째, 금형주조 작업으로 양호한 품질의 회전자를 제작하기 위해서는 cast 형상 변경이나 작업조건 등 추가적인 연구가 필요하며 이에 대해서는 추후에 보고할 예정이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.464-469
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• 2017

유도전동기 회전자는 rotor core를 일정한 높이로 쌓은 후 rotor core slot에 Cu bar를 열박음(shrinkage fit)작업으로 고정한 후 Cu bar 표면을 punch로 길이방향, 원주방향으로 순차적으로 압입(swaging)하여 제작된다. 본 연구에서는 Cu bar 표면을 압입할 때 Cu bar 표면에 발생하는 압입깊이, 잔류응력 분포 그리고 rotor core slot과 Cu bar 접촉면에 작용하는 접촉력(contact force)을 평가하고자 하였다. 한편 실제의 압입작업은 복잡한 3차원 문제이나 수치해석적인 접근을 위하여 단순화된 2차원 cyclic symmetry 해석모델을 개발하였으며 이러한 해석모델을 사용하여 일정한 압입압력에서 4가지 종류의 Cu bar 형상에 대하여 압입량과 접촉력을 평가하였다. 탄소성 수치해석 결과 1) sample Cu bar block model을 사용하여 단순화된 2차원 수치해석 모델을 개발하였고 2) rotor core 압입작업시 일정한 압입압력에서 Cu bar 표면의 압입량은 Cu bar 형상에 크게 관계없이 거의 일정하며 3) 압입작업시 punch에 가해지는 압입압력으로부터 rotor core slot과 Cu bar 접촉면에 작용하는 총 접촉력을 추정할 수 있는 근사식을 제안하였다.

• 전기의세계
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• 제21권2호
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• pp.5-8
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• 1972

The purpose of this paper is, as a preliminary step to study on the method of analysing the torque of toothed solid iron rotor, to make an inquiry into the torque calculation formula of homogenious solid iron rotor without slot. The starting point for its theoretical analysis on torque generated by eddy current in solid iron rotor is based on the maximum air gap flux density. In solid rotor induction motor, torque generated by rotor core is considerably large in the range of large slip. The calculated value and observed value on the test machine are also examined in this paper.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1994년도 하계학술대회 논문집 A
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• pp.208-210
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• 1994

In this paper, the design sensitivity evaluation based on the 2-dimensional finite clement discretization is presented for the voltage source and eddy current problem. And it is applied to the two shape design problems of the rotor slot of 3-phase squirrel cage induction motors. The first is to increase the starting torque while keeping the rated torque fixed. The other is only to increase the torque at the rated speed while keeping the starting torque fixed. As an optimization method, the Gradient Projection method is used to control casily the torques for various speeds of rotor. One fourth of rotor is analyzed by using a semi-periodic boundary condition. Because the shape of rotor slot has much influence on the slip torque characteristic, the 10 design parameters are taken on the interface between rotor core and rotor bar. The initial shape of rotor slot is the trapezoidal typo with rounding corners.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1993년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.929-931
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• 1993

The design sensitivity analysis based on the finite element method is presented for the eddy current problem with a voltage source. Since, in this problem, the complex variable is used as the state variable, new approach to the sensitivity calculation for the complex variable system is required. Its result is applied to the design of the rotor slot shape of squirrel cage induction motor. As a analysis model, only one slot pitch of rotor is analyzed by using a Periodic boundary condition. The use of this minimal modelling method leads to much saving of calculation time. The design objective is to obtain the desired slip-torque characteristic. Because the shape of rotor slot has much influence on the slip torque characteristic, the design variables are taken on the interface shape between rotor core and rotor bar. The initial shape of rotor slot is the trapezoidal type with rounding corners. The obtained final shape is quite similar to the double squirrel cage type.

• 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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• 제54권5호
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• pp.222-230
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• 2005

This paper deals with the reduction of cogging torque of a outer-rotor type BLDC motor mainly used for washing machines. The motor comprises permanent magnet outer-rotor and stator with coils and core. This structure inherently produces vibration and cogging torque because of uneven reluctance according to rotation of the rotor. Up to now, adopted a type of 24 magnet pole and 36 slot-stator. This generates high main torque but accompanies comparatively large cogging torque. This paper proposes a 32-pole 36-slot type motor which reduces cogging torque remarkably. The influence of cogging torque is varied according to pole-slot combinations. The characteristic of the motor was obtained by a two-dimensional finite element method coupled with a drive circuit. The performance of the proposed model is superior to that of the existing model because of the reduction of torque ripple and the improvement of back ernf wave form.