진동소음을 고려한 드론용 BLDC전동기의 출력밀도 향상 설계

Abstract

본 논문에서는 촬영용 드론에 장착된BLDC(Brushless DC) 전동기의 중량당 출력밀도 향상 설계 및진동특성 분석을 진행하였다. 외전형 기존 모델의 중량당 출력밀도를 높이기 위해 Halbach magnet array를 적용하였다. 영구자석 형상 및 백요크 두께, 축방향 길이, 치 폭을 설계 파라미터로 설정한 다음 실험계획법을 이용하여 최적의 값으로 설계하였다. 이를 FEM(Finite Element Method)를 통해 기존 모델과 출력특성을 비교하였다. 또한 진동특성 분석을 위해 BLDC 전동기의 고정자 기자력 식으로부터 계산한 라디얼 포스의 진동주파수와 진동모드를 정리하였다. 계산된 라디얼 포스와 FEM결과를 비교하여 계산결과의 신뢰성을 검증하였다