FEM을 이용한 무가선 트램용 마그네틱 기어 설계 및 민감도 분석 연구

Abstract

본 논문은 FEM(Finite Elements Method)을 이용한 무가선 트램용 마그네틱 기어 설계 및 민감도 분석에 관한 연구 논문이다. 무가선 트램은 견인전동기로부터 기계식 기어를 통해 휠에 회전력이 전달되어 구동하게 되는데 기계식 기어는 기계적인 마찰로 인해 마모, 파손 등 많은 단점이 있다. 하지만 마그네틱 기어는 기계식 기어와 달리 기계적인 접촉이 없어서 아주 적은 소음, 진동과 유지 보수가 필요 없다는 장점이 있다. 또한, 에너지 밀도가 높은 희토류계 영구자석을 사용할 수 있어서 효율이 높다. 그러므로 본 논문에서는 무가선 트램용 견인전동기의 설계 사양에 기존 기어비를 적용하여 마그네틱 기어의 설계 모델을 도출하였고, 극수에 따른 모델을 FEM을 이용하여 특성 분석을 수행하였다. 또한, 토크 및 토크 리플에 가장 큰 요인이 되는 인자를 선정하여 민감도 분석을 통해 토크 리플을 줄이는 연구를 수행하였다.