• Title/Summary/Keyword: Rotor slot

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10KW급 지게차량용 스위치드 릴럭턴스 전동기의 형상 설계 (Shape Design of Switched Reluctance Motor for 10kW type Pallect Truck)

  • 이진우;우경일;김홍석;권병일
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.55-57
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    • 2002
  • In industry, A pallet truck is drived mainly by d.c motor, because it use to battery for input power. However, d.c motor has a brush, this is the disadvantage of the d.c motor for a pallet truck. Though a brushless d.c motor has a permanent magnet, it is for low torque. Switched reluctance motors(SRM) have the advantage a high torque/weight ratio, as the large reluctance torque is made by salient poles of both start and rotor, and a high reliability, this paper design the shape of the switched reluctance motor that will replace a d.c motor for A pallet truck. First of all, designed parameter of SRM, outer diameter, diameter of rotor and stock length, from the outputr equation considering electric loading and magnetic loading. Next, design diameter of stator and rotor, depth of slot pole width, air gap as inner size of motor. The design of SRM certify the torque, the efficiency and the output power by a simulation.

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Steady-State Current Characteristics for Squirrel Cage Induction Motor according to Design Variables of Rotor Bars using Time Difference Finite Element Analysis

  • Kim, Young Sun
    • Journal of Magnetics
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    • 제22권1호
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    • pp.104-108
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    • 2017
  • Induction motors have wide applicability in many fields, both in industrial sectors and households, for their advantages of a high efficiency and robust structure. The introduction of power-source-containing harmonics into the induction motor winding lowers its efficiency and increases its temperature, greatly affecting its operation characteristics. In this study, we performed an electromagnetic field analysis using the time-difference finite-element method with the purpose of analyzing the steady-state current characteristics of an induction motor. Additionally, we calculated the steady-state current with a method combining an electromagnetic field equation and a circuit equation. In the electromagnetic field analysis, the nonlinearity was taken into account using the Newton-Raphson method, and a backward time-difference method was employed for the time derivative term. Then, we compared the steady-state current of the induction motor obtained by calculation with the experimentally measured values, thus validating the proposed algorithm. Furthermore, we analyzed the impacts of the shape and material of the rotor conductor bar of the induction motor on the steady-state current of the main winding.

110kW급 고출력 밀도형 PMSM의 손실 저감을 통한 고효율 설계에 대한 연구 (Study on the High Efficiency Design through the Loss Reduction of the 110kW Class High-output Density PMSM)

  • 전현우;박응석;이주;이형우
    • 전기학회논문지
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    • 제64권6호
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    • pp.954-959
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    • 2015
  • In this paper, 110kW high output density, high efficiency Permanent Magnet Synchronous Motor which can be applied on tram’s traction system is introduced, along with its output and loss characteristics. The motor model is 2pole 18slot model and its size has been reduced through the high speed for high output density. Especially, structure and retainer sleeve structure is applied to its structure, which is also appropriate for high speed rotation. This kind of structure has eddy current loss problem on the surface of rotor, which must be reduced for high output density design. This study has designed the most optimized additional design parameter in order to improve the output characteristics and efficiency of previous produced 2pole 18 slot 110kW motor model and how the width of airgap affects from the loss perspective is mainly analyzed. Finally, the analysis on the extent of the efficiency improvement effect compared to the previous model has performed through electromagnetic FEM analysis. The influence of airgap flux density distribution has also been thoroughly examined.

영구자석 Halbach 배열을 이용한 초고속 모터용 계자시스템의 구성과 특성 해석 (Construction and Characteristics Analysis on the Field System of the High Speed Motor by using Permanent Magnet Halbach Array)

  • 장석명;서진호;정상섭;최상규
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제48권4호
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    • pp.152-160
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    • 1999
  • A high speed motor has been generating a lot of attention due to its performance-more light, thin, short, compact than ordinary motors. But they have low efficiency with high frequency power source because of the iron losses which may produce too much heat as well as the copper losses occurred in the rotor windings. The Halbach array can generate the strong magnetic field systems without additional magnetic materials, therefore the iron losses can be removed. In this paper, the Halbach array is applied to the field system for the high speed motor, and three dimensional FEM is used to analyze the field of the Halbach array considering with the leakage flux. The measured values of flux density are also compared with the FEM analysis. And the magnetic characteristics of the Halbach array field system are compared with those of the conventional field systems such as slot-iron type, PM-iron type. Consequently, it is confirmed that the Halbach array field system is more suitable to the high speed motor because it has high flux density, sinusoidal flux distribution than others.

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운동 에너지를 고려한 Flywheel Energy Storage System 설계와 진동 저감을 위한 3상 유도기의 슬롯수 산정에 관한 연구 (A Study on the Determination of Slot's Number of Rotor to Reduce Noise and Vibration and Design the 3-Phase Induction Motor Considering Kinetic Energy in Flywheel Energy Storage System)

  • 류재호;김희민;이치우;박관수;정동욱
    • 한국자기학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.1-8
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    • 2017
  • 플라이휠 에너지 저장 장치(Flywheel Energy Storage System, FESS)은 회전 운동 에너지를 저장하는 플라이휠 부분과 저장된 회전 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 전동기/발전기 부분으로 구성된다. 일반적으로 플라이휠의 회전축은 전동기 및 발전기의 회전축과 동축 일체형으로 연결되고, 이때 전동기 및 발전기의 전자기 토크특성에 따른 동특성 변화는 전체 플라이휠 에너지 저장 장치의 충방전 특성과 기계적인 출력에 영향을 미친다. 본 논문에서는 5[kWh] 급 플라이휠 에너지 저장 장치 용 3상 유도전동기의 설계방법과 회전자 슬롯 수 변화에 따른 토크리플 특성과 고조파 영향을 중점적으로 분석하였다. 먼저, 플라이휠 에너지 저장 장치의 용량과 관성 모멘트에 의한 회전운동에너지의 관계식으로부터 플라이휠 크기와 전동기의 회전자 크기를 산정하는 방법을 제안하였다. 또한 플라이휠 에너지 저장 장치의 회전축의 고속구동 조건을 반영하여, 고속운전 영역에서의 전동기 토크리플 저감을 위한 유도전동기 회전자 슬롯수를 선정하였다. 이로부터 본 논문에서는 전동기 회전축과 동축으로 구성된 플라이휠의 소음 진동을 줄이고 고효율 충방전 특성을 구현하고자 한다.

실험과 해석을 통한 기포저감 시스템의 개발에 대한 연구 (A Study on the Development of Bubble Reduction System through Experimentation and Analysis)

  • 심우빈;유영철;박성영
    • 한국융합학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.197-204
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    • 2021
  • 본 연구는 유압기계에 사용되는 유압 시스템에서 기포를 저감시킴으로써 효율을 증대시키는 장치에 관한 것이다. 해외 상용품인 기포저감장치의 역설계를 진행하였고, 실험에 용이하게 제품들을 제작하였다. 작동성 실험을 위해 총 3종류의 시스템을 구성하였다. 해외 상용품을 Base Model로 설정하였고, 하강하는 유체의 표면적을 넓히기 위해 회전형 Rotator와 경사형 Rotator를 추가하였으며, 유체를 균등하게 분배해주기 위해 하단부에 슬롯이 파진 환형 균등분배 파트를 추가 적용하였다. 또한 내부 유동경향을 분석하였으며, 유체의 직선적인 흐름을 균등하게 분배시키는 시스템을 1차 개선 모델로 선정하였고, 설계 변수를 적용하여 추가 유동해석을 진행하였다. 1차 개선 모델을 바탕으로 경사형 Rotator의 각도가 45°일 때를 2차 개선 모델로 선정하였다. 이를 기준으로 환형 균등분배 파트의 출구너비를 변수로 설정한 결과, 환형 파트의 하단부 슬롯 직경이 10mm일 때 기포저감 효율이 가장 높았다. 최종적으로 Base Model 대비 평균 단면 유속이 147% 감소한 시스템을 최종 개선 모델로 도출하였다.

전동 지게차용 3 상 유도 모터의 소음 진동 특성에 대한 연구 (A Study on the Characteristic of Noise and Vibration in 3-Phase Induction Motor for the Forklift)

  • 김우형;정진태
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2007년도 추계학술대회논문집
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    • pp.764-769
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    • 2007
  • This paper is studied the noise and vibration characteristics analysis of the three-phase induction AC motor of the electrical forklift. And we suggest the method which the reduction orders the noise and vibration to be the mechanical. In other to investigate these characteristics, we considered the mechanical characteristics, the electromagnetic effects, and these interactions. In mechanical, we studied the characteristic of the stator, the bearing supported condition of the rotor, and the sound radiation. In electronically, this paper is considered the harmonic effect which is related the magnetic motive force (mmf) with respect to the characteristic of the slot number of the rotor and the stator and the pole number of the motor. Finally we investigated the overall noise and vibration of the induction motor by relations between the electronically harmonic and the mechanical resonance of the stator. By the analysis of the generally three-phase induction motor, we suggest the design methodology to low noise and vibration.

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토크리플을 줄이기 위한 외전형 유도전동기의 회전자 슬룻형상의 최적화 (The Optimization Design of Rotor Slot shape In Outer-Rotor Type Induction Motor Reducing Torque-ripple)

  • 김경수;차현록;윤철호;정태욱;이규석
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.101-103
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    • 2006
  • 외전형 유도전동기 모터는 내전형에 비해 소형화 및 경량화 시킬 수 있는 장점이 있다. 하지만 회전자와 고정자간의 공극사이에 이심률이 있을 때, 불균형 모멘트로 인한 토크 리플이 내 전형보다 더 크게 일어나는 단점이 있다. 이러한 토크리플은 모터의 정속적인 운전을 방해시킬 뿐만 아니라 불규칙한 출력토크로 인한 작동상의 오류를 초래한다. 본 논문에서는 의전형 모터에서 이심률에 따른 불균형력이 최소화 될 수 있는 슬롯 형태에 대해서 연구하기 위해, 전폐형, 반폐형, 개구형태의 3가지 슬롯 형태에 대한 특성을 비교 하였다. 개구형의 경우 슬롯 누설 리액턴스가 낮아져 토크 형성율이 매우 높아 높은 토크를 발생시킬 것을 예상 하였지만, 토크 리플에 따른 출력 감소로 오히려 출력토크가 감소할 뿐만 아니라 이심률 증가에 따른 불균형력 또한 매우 컸다. 이에 비해 전폐형태의 슬롯은 누설리엑턴스의 영향으로 토크 형성 자체는 10% 정도 저감 되었으나, 이심률 증가에 따른 분균형력이 가장 적어 의전형 모터에 가장 적함한 형태임을 알 수 있었다.

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900kW급 영구자석형 동기발전기 3차원 설계 및 코깅 토크 분석 (3D Design and Analysis of Cogging Torque in 900kW Permanent Magnet Synchronous Generator)

  • 이상우;김태훈;김동언;정진화;박현철
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.443-443
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    • 2009
  • Cogging Torque is induced by the magnetic attraction between the rotor mounted permanent magnet(PM) and the stator teeth. This torque is an unwanted effect causing shaft vibration, noises, metal fatigues and increased stator length. A variety of techniques exist to reduce the cogging torque of PM generator. Even though the cogging torque can be vanished by skewing the stator slots by one slot pitch or rotor magnets, manufacturing cost becomes high due to the complicated structure and increased material costs. This paper introduces a new cogging torque reduction technique for PM generators that adjusts the azimuthal positions of the magnets along the circumference. A 900 kW class PMSG model is simulated using a three dimensional finite element method and the resulting cogging torques is analyzed using the Maxwell tensor stress tensor. Using the 3D simulation, the end contribution of the cogging torque is accurately calculated.

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