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영구자석 매입형 동기 전동기의 영구자석 형상 최적화 설계

Title
영구자석 매입형 동기 전동기의 영구자석 형상 최적화 설계
Author
정대성
Advisor(s)
이주
Issue Date
2009-08
Publisher
한양대학교
Degree
Doctor
Abstract
현재 가정용 기기뿐만 아니라 산업에 사용되는 전동기는 Low(cost, size, noise) 그리고 High(efficiency, power, torque) 라는 두 가지 상충되는 설계 점을 동시에 요구하고 있다. 이에 맞추어 영구자석 재료의 고 에너지밀도화와 저 비용화에 따라 영구자석 전동기기는 기존의 유도 전동기 및 계자형 동기 전동기 시장을 빠른 속도로 대체하고 있다. 본 연구는 가정용 세탁기 직접구동용 영구자석 매입형 전동기의 코깅토크 저감, 고출력 그리고 저가격화를 위한 특성 설계에 관하여 논하였다. 본 연구 목표를 위하여 전압과 전류의 제약 조건을 고려하면서 세탁기의 까다로운 부하특성을 만족하는 출력 및 기저 속도를 선정하여 자기회로법으로 기본 설계를 수행하고 자속과 인덕턴스의 비선형 특성을 고려한 유한 요소법과 실험 계획법을 병행하여 세부설계 및 최적설계를 진행하였다. 영구자석 매입형 전동기의 영구자석은 삽입되는 위치에 있어서 설계 자유도가 매우 높다. 따라서 본 연구에서는 출력과 감자 특성을 만족하면서 사용되는 자석의 체적을 최소화 할 수 있는 영구자석 형상을 선정하고 단위 체적 당 발생되는 역기전력을 증가 시키는 설계를 병행함으로서 고출력 특성 및 영구자석 사용량을 줄이는 전동기 설계 방향을 정립하였다. 연구 결과물에 대한 시제품 제작과 실험을 통하여 설계 방법의 유용성을 입증하였으며 본 연구결과가 향후 전기세탁기용 전동기 설계뿐만 아니라 산업용 전동기 설계에 있어 고출력 특성과 저가격화를 동시에 요구하는 분야에 유용하게 이용될 것으로 생각된다.
URI
https://repository.hanyang.ac.kr/handle/20.500.11754/143515http://hanyang.dcollection.net/common/orgView/200000412585
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GRADUATE SCHOOL[S](대학원) > ELECTRICAL ENGINEERING(전기공학과) > Theses (Ph.D.)
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