SynRM 회전자 형상 최적화를 통한 토크 리플 저감 설계

Abstract

본 논문에서는 영구자석을 사용하지 않고 릴럭턴스 토크로만 구동하는 Synchronous Reluctace Motor (SynRM)의 토크리플을 저감하기 위해 모터의 회전자 형상을 최적화 하는 과정에 대하여 논의한다. SynRM에서 발생하는 릴럭턴스 토크는 d축 인덕턴스와 q축 인덕턴스의 차이에 의해 발생하므로 모터 회전자의 flux barrier의 배치 방법에 의해 토크 특성이 결정된다. 그러므로 목표 토크를 만족하면서 토크 리플을 최소화 하는 SynRM 모델을 얻기 위해 최적 설계를 진행하였다. Flux barrier 두께 및 barrier 사이 간격을 설계 변수로 지정하고, 민감도 분석을 통해 토크 리플 변화에 상대적으로 더 큰 영향을 주는 변수를 설정하였다. 그 후 Optimal Latin Hypercube Sampling (OLHS) 활용하여 크리깅 대체모델을 생성하고, 토크 리플을 최소화하도록 SynRM 회전자 형상을 최적화하였다.