3상 유도 전동기의 극 수/슬롯 수에 따른 소음 및 진동 특성에 관한 연구

Abstract

3상 유도 전동기에서의 극 수/슬롯 수 결정은 중요한 부분으로 조합에 따라 전동기의 특성이 급격하게 달라진다. 부적절한 슬롯 조합을 선택하는 경우, 전동기의 기동에서부터 문제가 발생할 수 있고, 전기적인 특성 뿐만 아니라 기계적인 특성에도 영향을 미칠 수 있다. 여기에서, 유도 전동기의 자기력 파동은 공극 자속밀도 기본파 성분간의 자기력 파동, 고정자 고조파 성분간의 혹은 회전자 고조파 성분간의 자기력 파동, 고정자 고조파 성분과 회전자 고조파 성분과의 자기력 파동, 크게 3가지로 나눌 수 있다. 여기서 소음 및 진동 특성에 지배적인 영향을 미치는 것은 세 번째 요인이며, 고정자, 회전자의 극 수/슬롯 수에 의해 결정되는 Noise and Vibration Order 를 통해 그 크기를 예측하는 것이 가능하다. 본 논문에서는 각각 다른 극 수/슬롯 수 조합을 갖는 3상 유도 전동기에 대해, 전기 강판의 비선형성을 고려한 2차원 전자계 해석을 통해 공극 자속밀도에 대한 데이터를 얻은 뒤, 그 결과를 기반으로 소음 및 진동 특성을 산정한다. 신뢰성 검증을 위해 시험 데이터와의 비교 및 분석이 실시되며, 논문의 결과는 향후 기계적 특성을 고려하여 유도 전동기를 설계하는 데 있어서 결정적인 역할을 하는 것이 가능하다.