• 대한기계학회논문집A
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• 제24권7호
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• pp.1795-1800
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• 2000

One of the principal sources of vibration and noise in permanent magnetic machines is cogging torque, which is induced by interaction between the rotor poles and the stator teeth. For its analysis, using finite element analysis is very time consuming and the calculation of performance factors is extremely sensitive to the discretization. Especially, Maxwell stress tensor method is sensitive to the location of integral path. In this paper, a cogging permeance fuction is defined and replaced by the straight line. And it is assumed that the flux density acting on the stator's tooth side is the euqal to the flux density of the slot area. Using this definition and assumption, analytical calculation of cogging torque is presented and validated. And several reduction method is introduced.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 A
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• pp.43-45
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• 1999

지금까지 사용된 2차원 유한요소해석은 자계의 프린징(Fringing) 및 누설 자계 등을 무시하기 때문에 정확한 특성을 파악하기 위해서는 3차원 모델을 사용하여야 한다. BLDC 모터의 회전자(자석)의 높이를 고정시킨 상태에서 고정자(Core) 높이의 변화에 따른 코깅(Cogging) 토크의 해석을 통해 높이 비에 대한 2차원과 3차원 유한요소해석 결과 사이에의 상관 오차에 대한 연구를 수행하였다 또한. 정자기의 3차원 형상 설계 민감도 해석 기법을 개발하였다. 개발된 정자기 민감도 프로그램(MAGSEN-magnetic sensitivity)은 유용성과 실용성을 보이기 위하여 BLDC 모터의 코깅토크를 줄이는 형상 최적설계에 적용되었다.

• 한국자기학회:학술대회 개요집
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• 한국자기학회 2009년도 정기총회 및 동계학술연구발표회
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• pp.242-244
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• 2009

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.277-283
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• 2020

기계식 기어의 치를 영구자석으로 대체한 동심 마그네틱 기어에서 원주방향을 따라 놓인 모든 자석이 동력 전달에 관여하므로 감속비를 결정하는 자석의 극수비는 마그네틱 기어의 거동 특성에 큰 영향을 미친다. 본 논문에서는 극수비를 변화시켜가며 마그네틱 기어에서 생성되는 전달토크의 밀도, 동손을 고려한 토크의 효율, 코깅 특성을 포함한 토크의 품질 등을 유한요소 해석을 이용하여 비교 분석하였다. 구동측의 극수를 2극에서 5극까지 변화시킬 때 전달토크가 최대가 되는 최적의 극수비가 존재함을 확인하였으며 이는 모듈레이터를 통한 구동측 자기장의 필터링 성분에 직접적인 영향을 받다. 전달 효율 역시 와전류 생성 밀도와 자기장간에 비례특성이 있으므로 전달 토크 밀도와 유사한 경향을 나타내는 것을 알 수 있으며 낮은 기어비에서는 95% 이상의 효율을 보인다. 제한된 극수를 갖는 영구자석의 상호작용에 기인하는 코깅 특성은 일반적인 동기 모터에서와 같이 구동측 자석의 개수와 모듈레이터 치의 개수간의 최소공배수에 반비례하는 것을 확인할 수 있었다. 전달 토크 평가를 위해 실제 시험 모델이 제작되었고 실증시험이 진행되었다.

• 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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• 제48권3호
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• pp.97-103
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• 1999

This paper investigates reduction of acoustic noise and cogging torque in a BLDC motor with larger stator slot open width. Using energy method, cogging torque is analytically determined with airgap MMF function and airgap permeance function and confirmed by FEM analysis. It shows that the cogging torque is firstly governed by NL GNL BNL with the fundamental period of NL, where NL is the least common multiple of the number of slots and the number of poles, GNL, airgap permeance function and BNL, airgap MMF function. It also shows that there exist several tooth width which minimizes the cogging torque, for the motors that smaller slot open width or stator teeth notching is not available. And it proposes a teeth pairing with two different tooth width which can effectively eliminate the cogging torque and thus the acoustic noise. Experimental results show that the proposed teeth pairing reduces the cogging torque by 85% and the acoustic noise by 3.1dB.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.407-408
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• 2016

본 논문에서는 26kW 매입형 영구자석형 동기식 모터를 적용한 빌트인 스핀들 주축에 관한 내용을 다룬다. 적용된 모터는 코깅토크 및 토크리플 최소화를 위한 비균일 공극 및 W타입 영구자석 배치를 적용하고 있으며, 관련된 특성해석결과 및 제작모델의 부하조건에 따른 속도 제어 특성에 대하여 다룬다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.678_679
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• 2009

본 연구에서는 ETC용 소형 BLDC 모터에서 소음, 진동의 원인인 Cogging 현상을 줄이기 위한 목적으로 Core 형상에 따른 Cogging 현상에 대한 연구를 진행하였으며, 이 중, 고정자 Core에 Arc-type 의 sub slot을 적용하여 정격 토크 대비 22.23%에서 4.71%로 코깅 토크를 낮추었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.129-130
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• 2015

본 논문에서는 DC모터(Direct Current Motor)의 슬롯(Slot)수에 따른 특성 해석에 대해 다루고자 한다. 동일한 출력을 가지는 DC모터를 서로 다른 슬롯 수를 가지는 모델로 설계하여 2D FEM(Finite Elements Method)기반의 성능분석을 실시하였다. 그래서 슬롯 수에 따른 모터의 토크, 코깅 토크, 전류, 역기전력을 분석, 비교하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 A
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• pp.30-33
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• 1997

이 논문에서는 코깅 토크의 최소화와 효율의 최대화를 위해 전동기의 영구자석과 고정자 슬롯의 형상 최적화 방법을 제시하였다. 자계 해석은 유한요소법을 이용하였고, 토크의 계산은 가상번위법에 의하여 수행하였다. 형상 최적화를 위해서는 다중 목적 프로그래밍 기법과 개선된 ES를 적용하였다. 그리고 결과로 최적 설계된 전동기를 초기 전동기와 비교하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.1015-1016
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• 2007

원격 전력 시스템의 요구 증가로 인해 작고 효율적이며 경제성도 우수한 풍력 발전기의 시장이 확대되고 있다. 이러한 응용 분야를 위해서 최근 들어 직접 구동 영구자석 발전기에 많은 관심을 가지게 되었다. 본 논문에서는 유한요소해석을 이용한 저속, 고토크의 외전형 직접 구동 영구자석 풍력발전기 개발을 위한 설계 모델을 제안하였다. 여기서 발전기의 코깅 토크의 분석을 통하여 기동 토크를 최소화하는데 대한 연구를 수행하였다. 또한 역기전력과 동기리액턴스, 효율을 계산하였다. 설계 모델을 토대로 3kVA, 90rpm의 풍력발전기 시제품을 제작하였다. 마지막으로 시제품의 성능 시험 결과를 통하여 해석모델의 정확성을 증명하였다.