• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.969-970
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• 2011

본 논문은 표면부착형 영구자석 동기전동기(Surfacemounted Permanent Magnet Synchronous Motor)의 영구자석 offset의 변화와 노치(notch)의 적용에 따른 코깅토크 저감 특성을 분석하고, 중심합성계획법(Central Composite Design)을 이용한 최적 모델 설계에 대한 연구이다. 영구자석 offset만 적용한 모델의 경우 코깅토크의 피크-피크값은 95%로 크게 저감되었지만 정격전류 인가시 평균토크의 감소율이 12.3%로 출력 손실이 크기 때문에 최적 설계를 통해 추가적으로 노치를 적용하고 영구자석 Offset을 조절함으로써 코깅토크 저감율을 96.5%로 개선시킬 수 있었고, 평균토크의 감소율은 7.7%로 영구자석 offset만 적용한 모델보다 평균토크의 감소량이 작아진 것을 확인할 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.732-733
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• 2015

본 논문에서는 외전형 영구자석 동기전동기(Outer rotor Permanent Magnet Synchronous Motor)의 회전자 형상에 따른 토크특성을 비교하였다. 표면부착형 영구자석(SPM) 형태의 FAN용 PMSM을 설계하고 이 모델을 기준으로 동일한 외경사이즈를 갖지만 더 높은 토크 밀도를 갖는 4가지 매입형 영구자석(IPM) 형태의 PMSM을 제시한다. Finite Element Analysis(FEM)을 통하여 각 모델의 특성을 해석하고 자석 사용량과 토크를 비교 및 분석하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.728-729
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• 2015

본 논문은 100kW급 차량 구동용 매입형 영구자석 동기전 동기의 회전자 형상에 따른 특성을 비교 분석하였다. 영구자석 사용량을 동일하게 유지하고, 자속장벽 길이와 자석의 각도를 설계변수로 하여 해석 모델을 선정하였다. 유한요소 해석을 통해 선정된 해석 모델의 평균 토크, 토크리플 특성을 비교, 분석하여 개선된 모델을 제시하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.607_608
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• 2009

일반적으로 매입형 영구자석 동기전동기는 영구자석의 사용량이 많을수록 돌극비를 향상 시킬 수 있으므로 발생토크 중 릴럭턴스 토크의 비중을 키울 수 있다. 이는 토크 발생 시 입력전류를 저감시켜 동손이 감소하고 효율을 향상시키는 효과를 기대할 수 있다. 하지만 최근에 희토류계 영규자석의 가격 상승으로 인하여 영구자석 형 전동기 개발에 있어 제약이 따르는 상황이며 가격 경쟁력을 위하여 영구자석의 사용량을 저감시키는 노력을 기울이고 있다. 본 논문에서는 HEV 구동용 매입형 영구자석 동기전동기를 대상으로 영구자석 사용량 저감 설계에 대하여 다루고자 한다. 영구자석 사용량 저감은 영구자석의 두께를 변경시켜서 검토하였으며 실험을 통한 영구자석의 감자특성을 검토하여 최적의 두께를 결정하였다. 영구자석 두께 저감에 따라 감소한 최대출력 확보를 위하여 회전자의 형상설계를 기계적 구조해석과 병행하여 수행하였다. 최종으로 설계된 모델의 특성은 Prototype과 비교하여 성능만족 여부 및 영구자석 사용량 변화를 확인하였다.

• 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.

• 한국자기학회지
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• 제2권2호
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• pp.140-144
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• 1992

강자계 내에서 영구자석의 자화량은 변한다. 따라서 영구자석을 포함하는 자기 시스템의 정확한 해석을 위해서는 영구자석의 자화량의 변화를 고려해 주어야 한다. 그런데 영구자석의 자화량 은 히스테리시스 특성을 가지고 변하므로 단순한 수식으로 표현이 되지 않으므로 종래의 방법으로는 수치모사가 불가능하다. 본 논문에서는 Preisach 모델과 결합된 유한요소법으로 히스테리시스 특성을 갖는 영구자석의 자화량을 수치모사하였다. 보자력과 잔류자속밀도 값이 다른 두 자석을 서로 접근시 킬 때 작용하는 힘을 본 방법으로 계산한 값과 strain gauge type load cell로 측정한 값이 잘 일치 함을 보임으로써, 본 방법이 자화량의 변화가 발생되는 영구자석기기의 해석에 적합함을 보였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.736_737
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• 2009

본 논문은 전기자전거용으로 쓰이는 500W급 매입형 영구 자석 동기전동기의 자석 형태에 따른 특성 변화에 대해 연구하였다. 전기자전거의 경우 낮은 코깅토크 특성을 필요로 하며, 부하의 변화 시에도 고출력 고효율 특성을 지니는 정특성 운전이 요구된다. 이를 위해 높은 관성력을 얻을 수 있는 외전형 타입의 모터가 필요로 하며, 많은 부하가 요구되는 지점에서 고출력 토크를 위해서는 매입형 영구자석 동기전동기가 요구되고 있다. 본 논문에선 500W급 매입형 영구자석 동기전동기의 특성 향상을 위하여 자석 형태에 따른 모터 특성을 비교 분석하였으며, 실제 최적화 모델을 제작 및 성능실험을 통해 제안된 모델의 타당성을 검증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.101-103
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• 2007

최근 영구자석 선형 동기 전동기(PMSLM)는 이동 장치로써 많은 분야에 사용되고 있다. 영구자석 선형 동기 전동기는 구조적으로 간단하며 고속화 고추력화 등의 많은 장점을 가지고 있다. 그러나 단 1차형 영구자석 선형 동기 전동기는 매우 큰 디텐트력을 지니고 있어 추력 맥동의 원인이 되며, 이는 소음과 진동을 발생시킨다. 단 1차형 영구자석 선형 동기 전동기의 디텐트력은 전기자 내부의 치와 영구자석 사이에 작용하는 힘과 전기자 양 단부와 영구자석 사이에서 작용하는 힘의 합으로 표현된다. 본 논문에서는 코킹력이 획기적으로 감소한 9극 10슬롯 모델의 단부력을 줄이기 위한 방법으로 양 단부에 전기자 길이 조정법과 챔퍼링 법을 사용하였고, 반응표면법과 ($(1+{\lambda})$ evolution strategy)을 이용하여 최적화를 수행하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1-3
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• 2007

본 논문에서는 표면부착형 영구자석 동기전동기(SPMSM)의 새로운 전압 위상 제어 방법을 제안한다. 영구자석 동기전동기의 모델로부터 d축 전류를 추정하고, d축 전류가 영(零)이 되도록 전압 지령의 위상을 제어함으로써 영구자석 동기전동기의 역기전력과 전류의 위상을 맞춘다. 제안된 방식은 전류 제어 없이 단순히 전압 제어만을 수행하기 때문에 저가 구현이 중요시 되는 산업계 응용에 적합하다. 모의 실험을 통해 제안된 방식의 동작 특성을 평가한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.74-76
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• 2006

최근 중 저압용 진공 차단기의 구동 메커니즘으로 영구자석형 조작기(PMA)가 널리 사용되고 있다. 이는 모터 스프링이나 유압 및 공압식 등과 같은 기계식 메커니즘에 비해 성능과 신뢰성에서 우수함을 인정받고 있다. 그러나 기존 영구자석형 조작기에서는 가동자와 영구 자석 사이의 큰 마찰력으로 인한 에너지 손실과 차단부와의 연결 로드에서의 기계적 고장 및 파손이 유발될 수 있다. 본 논문에서는 가동자의 로드에 베어링 타입의 부싱을 장착한 모델을 제안함으로써 이 문제를 해결하고자 한다. 부싱을 이용하여 영구 자석과 가동자 사이의 공극을 확보함으로써 마찰을 감소시키고 기계적 안정성 및 동작 특성 향상을 기대할 수 있다. 유한요소법(FEM)과 시간차분법(TDM)을 이용하여 제안된 모델의 동작 특성을 해석하였고, 이를 기존 모델의 특성과 비교하여 그 우수성을 검증한다.