• 한국철도학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.370-375
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• 2012

본 연구에서는 철도차량용 추진시스템에 매입형 영구자석 동기전동기(IPMSM)를 적용하기 위하여 110kW급 고출력밀도 IPMSM을 집중권/분포권 모델로 각각 설계하였다. 집중권 모델은 6극 9슬롯 구조이고, 분포권 모델은 6극 36슬롯 구조이다. 일반적으로 IPMSM의 영구자석에서의 와전류 손실은 슬롯 고조파에 의해 발생된다. IPMSM의 고속 회전 시 와전류 손실에 의한 영구자석의 열적 감자현상은 특히 집중권 IPMSM에서 주요 문제가 된다. 영구자석에서의 와전류 손실을 줄이는 설계는 고속 운전을 필요로 하는 철도차량 추진시스템용 IPMSM 설계에 있어서 중요하다. 그러므로 본 논문에서는 영구자석에서의 와전류 손실을 줄이기 위하여 영구자석을 분할하는 방법을 제안한다. 저자는 영구자석의 분할 개수를 변화시면서 IPMSM 집중권 모델의 영구자석에서 발생되는 와전류 손실의 변화 특성을 분석한다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.57-64
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• 2000

본 논문에서는 단권선 가동자석형 IDM올 대상으로, LDM 질량의 증가없이 철심 중심부의 포화를 억제하면서 일정 추력을 발생시켜 장 스트로크화가 가능한 다권선형 LDM을 제안하였다. 제안된 LDM의 추력특성을 해석하기 위하여 유한요소해석 소프트웨어인 Maxwell 2-D를 이용하여, 영구자석 자극과 코일 사이의 공극에서 발생하는 힘(F)중, 수직력$(F_y)$과 수평력$(F_x)$을 분석하였다. 이로부터 일정 추력을 발생할 수 있는 영구자석 폭과 권선 폭의 비 1:0.84 를 결정하여, 전기자 권선올 분할 권션하였다. 이러한 결과에 대한 타당성은 다권선형 IDM을 설계, 제작하여 실험을 통해 입증하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.427-435
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• 2016

본 논문은 트램-트레인 추진용 130kW급 IPMSM 설계에 관한 연구이다. 트램-트레인은 속도 가변 영역이 넓은 특성을 가지고 있다. 그러한 이유로 넓은 속도 가변 특성을 갖는 IPMSM으로 트램-트레인 추진용 전동기로 제안하고, 요구 견인력에 적합한 기초 모델을 설계하였다. IPMSM은 회전자의 형상에 따라 전자기적 특성 및 구조 특성이 상이하게 된다. 따라서 추가적으로 영구자석을 분할하여 Bridge를 추가한 형상으로 변경한 제안 모델도 설계하였다. 기초 모델과 제안 모델을 유한요소해석을 통해 부하 특성 및 구조 특성을 분석하여 최종적으로 트램-트레인 추진용 IPMSM에 만족하는 모델을 도출하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.376-380
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• 2012

IPMSM의 구동 중에 발생되는 철손은 코어 재료 특성에 의해 크게 좌우되며, 일반적으로 회전형 전동기에서는 모든 자속의 흐름 방향으로 자기적 특성이 동일한 무방향성 전기강판이 코어 재료로 사용된다. 무방향성 전기강판과 비교하여 방향성 전기강판은 자속의 흐름 방향으로의 자기적 특성이 우수한 장점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 IPMSM의 철손을 저감시키기 위하여 코어 재료로써 무방향성 전기강판과 방향성 전기강판을 동시에 사용하는 구조를 제안하였다. IPMSM의 고정자에 자속 흐름의 방향으로 가공된 방향성 전기강판을 이용한 분할 티스 구조를 적용함으로써 기존의 110kW급 IPMSM과 비교하여 거의 40% 정도의 철손 저감 효과를 얻을 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.756-757
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• 2015

This paper deals with characteristic analysis of surface mounted permanent magnet synchronous motor according to a phase-separation of stator. The characteristic analysis of designed model is performed by finite element analysis(FEA), and the result are shown that there is no difference between the two models in comparison with a general SPMSM. Finally, this study verifies the feasibility of SPMSM with separated stator core. The experimental data is shown the validity of this paper.

• 전기학회논문지
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• 제64권12호
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• pp.1686-1694
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• 2015

Stator tooth segmentation and back-iron segmentation is key solution to easing the burden of manufacturing process of permanent magnet synchronous motor. The purpose of this paper is the design and characteristic analysis of permanent magnet synchronous motor having the segmented phase modular stators. Using by two-dimensional finite element method, the static/no-load characteristic analysis of the permanent magnet synchronous motor is performed. The analysis has been performed considering the additional air gaps between stator modules. The analysis results were experimentally verified, and the validity of the proposed analysis method and feasibility of the machine was confirmed.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.64-72
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• 2002

산업의 발달에 따라 선형 직류 모터의 용용이 확대되고 있다. 본 연구에서는 가동차석형 양측식 다분할 여자 LDM의 해석을 연구대상으로 하였다. 본 LDM의 구조에서 가동자는 큰 추력을 얻도록 영구지석 6개를 사용하였으며, 고정자는 철심의 포화를 억제 하도록 다 분할형 권선을 성층하였다. 또한 양측 여자 권선은 지그재그형으로 성 층하여 추력의 리플을 억제하고, 정추력을 발생할 수 있도록 설계하였다. 여기에 다 분할시 영구자석대 권선 폭의 비가 중요하므로 본 연구에서는 똑비를 1 : 1, 1 : 0.84 및 1 : 0.5의 3개 부분으로 나누어 해석하였다. 해석 방법은 복잡한 수치해석의 유한요소법 보다는 퍼미언스 및 자기저항 법을 이용하여 파라며터를 계산하였다. 제작된 실험장 치를 통하여 추력을 측정한 결과는 전 변위에 대해서 정추력이 발생함을 알 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.820-821
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• 2008

본 논문은 FEA 기법을 이용하여 40kW급 HEV용 Traction 모터의 설계 및 고효율화를 위한 회전자 영구자석의 Eddy Current loss 저감 방안에 대한 연구를 수행하였다. 먼저 FEA 기법을 이용하여 40kW급 HEV용 Traction 모터 설계 및 특성해석을 수행하여 FEA 해석기법의 타당성을 확보하였다. 또한 Traction 모터의 손실 저감을 위해 magnet부분의 eddy current loss 저감방안에 대해 논하였으며, FEA 기법을 이용하여 회전자 magnet이 Solid, 1/2, 1/4, 1/14 segments로 나눈 타입에 따른 결과를 비교 분석하였다. 그 결과 magnet형태를 기존의 Solid 타입에서 14segments 타입으로 분할 시, magnet 내부의 current path가 줄어들어 eddy current loss가 가장 많이 저감됨을 알 수 있었으며, 이를 통해 HEV용 traction 모터의 고효율, 고성능화 설계방안을 도출 할 수 있었다.