• 제목/요약/키워드: Stator Windings

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절연 누설 전류 측정을 이용한 운전 중인 교류 전동기의 고정자 절연 상태 진단 (An On-line Insulation Quality Assessment for AC Machine Stator Windings based on Differential Leakage Current Measurement)

  • 조진태;이상빈
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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    • pp.356-357
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    • 2007
  • 본 논문은 3상 교류기기 고정자 권선의 주절연과 상간 절연의 절연 상태 진단에 대한 연구이다. 각 상의 차동 누설 전류 측정을 이용하여 교류기기의 운전 중에 절연 상태를 나타내는 인자인 커패시턴스와 Dissipation Factor($tan{\delta}$)를 계산한다. 이를 위해 오프라인과 온라인 테스트를 위한 3상 절연 시스템 모델을 유도하고, 알고리즘을 통해 각 상의 고정자 권선의 주절연과 상간 절연의 상태를 나타내는 인자를 정량화한다. 15hp의 유도 전동기를 이용하여 주절연과 상간 절연의 고의적인 열화 아래 실험을 하였다.

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Design and Analysis of Double Excited 3-Degree-of-Freedom Motor for Robots

  • Kwon, Byung-Il;Kim, Young-Boong
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제6권5호
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    • pp.618-625
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    • 2011
  • This paper presents a double excited three degree-of-freedom (3DOF) motor. The proposed 3DOF motor is designed with a laminated structure, making it easy to manufacture. In addition, it has windings on the stator and rotor, and does not require an expensive permanent magnet. We explain the structure, principle of motion, and design of the proposed motor, and perform an analysis of the static characteristics using the two- and three-dimensional finite element methods (3D FEM). The feasibility of 3D FEM analysis is confirmed by comparing the 3D FEM analysis and experimental results for the rolling and pitching motion. We also confirm the occurrence of holding torque in every motion.

전기자동차 트랙션 및 무선 충전용 인휠타입 스위치드 릴럭턴스 전동기 설계 (Design of In-Wheel Type Switched Reluctance Motor for Electric Vehicle Traction and Wireless Charging)

  • 그레이스;손동호;이동희;안진우
    • 전기학회논문지
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    • 제66권12호
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    • pp.1866-1872
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    • 2017
  • This paper presents the design of in-wheel type Switched Reluctance Motor (SRM) which can be used as both traction motor and power pickup device in a wireless charging system of electric vehicles. The SRM acts as a traction drive in driving mode and a power receiver in charging mode to avoid any additional weights. Double stator axial field SRM is used due to its structure that can be mounted inside the wheel. The charging circuit is integrated with the asymmetric converter and phase windings of SRM, reducing the cost and size of the system. Magnetic resonance is implemented to increase the efficiency. Simulations done in Maxwell and Simplorer verify the effectiveness of the proposed system.

Dynamic Analysis of Rotor Eccentricity in Switched Reluctance Motor with Parallel Winding

  • Li, Jian;Choi, Da-Woon;Cho, Yun-Hyun
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.85-87
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    • 2008
  • This paper presents dynamic characteristics in Switched Reluctance Motor (SRM) with rotor eccentricity and proposes the reduction method of rotor eccentricity effects by the different winding connections. These characteristics investigations are computed by 2D transient magnetic FEM analysis coupled with external circuits. The radial and unbalance magnetic force in the stator, which is the main exciting force of the vibration, is calculated using Maxwell stress method and compared with the performance characteristics according to the serial and parallel connections of windings. The influence of winding method counteracting unbalance forces on the rotor vibration behavior is estimated by the current waveforms of the paralleled paths under rotor eccentricity.

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인터리브드 PWM 방식의 6상 영구자석 동기전동기 전류 맥동 및 토크 맥동 분석 (Analysis of Phase Current Ripple and Torque Ripple of a 6-Phase PMSM Controlled by Interleaved PWM)

  • 장원진;김성훈;전보성;김학원;조관열
    • 전력전자학회논문지
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    • 제27권4호
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    • pp.305-315
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    • 2022
  • In this paper, phase current ripples and torque ripples of six-phase PM synchronous motor controlled by interleaved PWM are analyzed. The cause of the increase of phase current ripple in the interleaved PWM was mathematically analyzed based on the mutual inductance of stator windings and effective voltage vector. Simulation and experiment verified that the DQ current ripple and torque ripple can be reduced by interleaved PWM control. The FFT analysis of torque waveform confirmed that the magnitude of harmonic torque corresponding to double the PWM frequency was reduced.

1 MW 급 고온초전도 동기 모터 특성 평가 (Performance Tests of 1 MW Class HTS Synchronous Motor)

  • 백승규;권영길;김호민;이언용;이재득;김영춘;문태선;박희주;권운식
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.57-61
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    • 2008
  • A 1MW class HTS(High-Temperature Superconducting) synchronous motor has been developed. This motor was aimed to be utilized for industrial application such as large motors operating in large plants. The HTS field windings of the developed motor is cooled by way of Neon thermosiphon mechanism and the stator coil is cooled by water through hollow copper conductor. This paper describes performance test results of our motor, which was conducted at steady state in generator mode and motor mode.

전투차량용 전기식 연료펌프의 고장분석 및 내열성능 평가 (Failure Analysis and Heat-resistant Evaluation of Electric Fuel Pump for Combat Vehicle)

  • 곽대환
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권11호
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    • pp.634-640
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    • 2020
  • 전투차량의 연료탱크에 설치되어 엔진으로 연료를 이송하는 장치인 전기식 연료펌프에 대하여 고장분석과 내열성능 평가가 수행되었다. 고장의 원인을 파악하기 위하여 직류 전동기가 적용된 연료펌프를 분해하여 검사를 수행하였다. 하우징 내부를 관찰한 결과를 바탕으로 고장 현상을 권선 소손, 브러시 조기 마모, 연료 혼입의 세 가지로 분류하였다. 연료펌프 내부 검사를 실시한 결과를 바탕으로, 과열에 의한 권선 소손을 고장을 발생시킨 주된 원인으로 추정하였다. 이에 따라서 전기식 연료펌프의 권선이 과열로 소손될 가능성을 확인하기 위하여 온도 센서를 고정자 표면과 브러시 홀더에 설치한 후 무부하 조건으로 24시간동안 가동을 실시하였다. 연료펌프의 주변 온도를 68 ℃로 설정하였을 때 고정자 온도는 최대 135.9 ℃까지 상승하였으며, 전동기의 고정자 및 회전자 권선이 소손되었다. 이 결과를 통해서 전기식 연료펌프를 위한 전동기 권선의 내열성능이 부족함을 확인할 수 있었으며, 이를 해결하기 위하여 현재 155 ℃ 이하에서 사용할 수 있는 절연등급 F종의 권선 및 함침액을 180 ℃ 이상에서도 사용할 수 있는 C종 이상의 절연등급으로 대체하도록 제안하였다.

Development and Performance Test of a l00hp HTS Motor

  • Sohn, M.H.;Baik, S.K.;Lee, E.Y.;Kwon, Y.K.;Yun, M.S.;Moon, T.S.;Park, H.J.;Kim, Y.C.;Ryu, K.S.
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제6권4호
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    • pp.27-31
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    • 2004
  • This paper describes the development and fabrication of a high temperature superconducting motor which consists of HTS rotor and air-core stator. The machine was designed for the rated power of 100hp at 1800 rpm. The HTS field windings are composed of the double-pancake coils wound with AMSC's SUS-reinforced Bi-2223 tape conductor. These were assembled on the support structure and fixed by a bandage of glass-fiber composite. The cooling system is based on the heat transfer mechanism of the thermosyphon by using GM cryocooler as cooling source. The cold head is in contact with the condenser of a Ne-filled thermosyphon. The rotor assembly was tested independently at the stationary state and combined with stator. Characteristic parameters such as reactances, inductances, and time constants were determined to obtain a consistent overview of the machine operation properties. This motor has met all design parameters by demonstrating HTS field winding, cryogenic refrigeration systems and an air-core armature winding cooled with air. The HTS field winding could be cooled down below 30K. No-load test of open-circuit characteristics(OCC) and short-circuit characteristics(SCC) and load test with resistive load bank were conducted in generator mode. Maximum operating current of field winding at 30K was 120A. From OCC and SCC test results synchronous inductance and synchronous reactance were 2.4mH, 0.49pu, respectively. Efficiency of this HTS machine was 93.3% in full load(100hp) test. This paper will present design, construction, and basic experimental test results of the 100hp HTS machine.

연자성 분말코어를 적용한 축방향 영구 자속형 전동기 설계 (Design of Axial Flux Permanent Magnetic Motor Using Soft Magnetic Composite Core)

  • 최명욱;양승진;문채주
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.607-616
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    • 2022
  • 본 논문에서는 전기 자동차 응용을 위해 연자성 분말 코어가 있는 새로운 축방향 자속 영구자석 모터를 제안한다. 권선 및 연자성 분말 코어는 매우 조밀한 구조를 형성하도록 설계할 수 있으므로 토크 밀도를 크게 향상시킨다. 우수한 자속 집중 능력을 얻기 위해 두 대의 토로이드형 내부 고정자형 모터가 설계 및 분석되었으며, 설계된 모터에는 고성능 전기자동차 애플리케이션 적용을 위해 네오디움 자석이 사용되었다. 3차원 유한 요소 방법은 전자기 매개변수 및 성능을 분석하는 데 사용되었으며, 성능 비교를 위해 상용 축방향 자속 영구자석 모터가 사용되었다. 제안된 모터는 기존 구동모터에 비해 약 5.8% 무게가 가벼워지고 약 8Nm 정도 높은 토크를 생성하였다.

Clarke 변환을 응용한 3상 유도전동기의 Inter Turn Short Circuit 진단 (Diagnosis of Inter Turn Short Circuit in 3-Phase Induction Motors Using Applied Clarke Transformation)

  • 고영진;김경민
    • 전기전자학회논문지
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    • 제27권4호
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    • pp.518-523
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    • 2023
  • 고정자 권선단락은 미세한 턴이 단락되어 급격히 고장이 심각해짐에 따라 ITSC의 진단이 중요시되고 있다. 그러나, 3상 유도전동기의 노이즈 및 손실등과 유사한 특징을 가짐에 따라 ITSC진단에 많은 어려움이 있다. 이를 효율적으로 진단하기 위해서 인공지능 기법으로 연구되고 있으나, 현장에서는 모델기반 기법이 두루 활용되고 있음에 따라 모델기반 기법에 대한 진단 성능개선 연구가 필요한 실정이다. 이에 본 논문에서는 회전하고 있는 자속에 변화를 무시하며, 전류 성분만을 이용할 수 있도록 Clarke변환 방법을 응용하여 진단방법을 제안하였다. 이에 30분간의 정상 및 ITSC 상태의 측정 결과, 정상상태를 ITSC 상태로 오인식하는 경우 0.2[%], ITSC상태를 정상상태로 오거부하는 경우 0.26[%]로 효율적인 진단 방법임을 실험을 통해 알 수 있었다.