slip에 따른 파라미터 변화를 고려한 농형 유도전동기의 특성해석에 관한 연구

Abstract

유도전동기는 소형 팬에서부터 대형 견인용 전동기까지 매우 다양한 분야에서 광범위하게 이용되고 있으며 최근에는 넓은 운전영역이 요구되는 Electric Vehicle (EV), Fuel Cell Electric Vehicle (FCEV)에도 많이 이용되고 있다. 이러한 유도전동기의 해석에서 기존의 등가회로 해석법은 slip에 따른 철심의 포화나 자속 밀도 등의 변화를 일정한 상수 값으로 해석하였다. 그러나 slip의 변화에 따라 입력 전류의 양이 다르고, 회전자 도체바에 유기되는 전류의 양이 달라지기 때문에 이로 인한 철심의 자속 밀도와 포화계수의 변화를 고려하기 위해서는 slip에 따른 회로정수의 변화를 고려한 해석 방법이 요구된다. 본 논문에서는 slip에 따른 회로정수들의 변화를 고려한 등가회로를 구성하고, 유한요소 해석과 등가회로 해석의 장점들을 결합한 특성해석 방법을 통하여 농형 유도전동기의 특성 해석을 수행하였다. 본 논문에서는 구성된 특성해석법의 타당성을 검증하기 위하여 기제작된 전동기의 특성을 실험을 통하여 비교하였고, slip에 따른 파라미터 변화의 타당성을 증명하기 위하여 1차측 임피던스 실험, 무부하 실험, 구속 실험을 통해 산정된 회로정수를 해석치와 비교하였다. 본 논문에서 제안된 방법은 향후 3상 농형 유도전동기의 설계 시 전동기의 특성 해석 치와 실험 치의 오차를 줄임으로써 유도 전동기의 특성 예측에 대한 타당성을 높일 수 있을 것으로 판단된다.