• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.26 no.3
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• pp.86-91
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• 2016

The cogging torque of a brushless dc (BLDC) motor results from the interaction between permanent magnets and iron core, and it causes noise and induce vibrations. During a manufacturing process, assembly tolerances lead to the change of the electromagnetic structure of a BLDC motor where permanent magnets are not properly glued to the surface of rotor core. In this paper, the effect of magnet separation from the surface of rotor core on the cogging torque is investigated due to assembly tolerance. The relationship with key design parameters is considered such as separation between magnets and rotor core, the number of magnets having separation, as well as the several types of arrangements among neighboring magnets. Finite element method (FEM) has been used to analyze a BLDC motor, and the allowable assembly tolerance is proposed to prevent generating noise and vibrations. Within proposed assembly tolerance, it is concluded that the cogging torque of a BLDC motor is decreased, and hence noise and vibrations.

• Journal of KSNVE
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• v.9 no.2
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• pp.348-354
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• 1999

An AC traction motor was developed, of which the rotor core has an unique structure, made of multi-layered silicon steel plates which were shrink-fitted to a shart. the equivalenet material properties were estimated with a newly proposed efficient method, based on the correlation between finite element analysis results and modal testing. A general rotordynamic analysis for the rotor with the equivalent material properties was carried out to evaluate the structural integrity of the virtually built-up motor.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.720_721
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• 2009

일반적으로 BLDC 모터는 고효율 고토크의 특성을 가지고, 넓은 속도 범위에 걸쳐 높은 효율을 유지 하고 제어가 용이하므로 널리 사용 되고 있다. 이러한 BLDC 모터는 구동 원리에 의해서 역기전력의 파형이 구형파를 가지는 것이 유리하다. 또한 BLAC 모터는 효율, 역률, 전력밀도 및 토크 밀도가 높은 장점을 가지고 정현파 역기전력을 요구한다. 매입형 영구자석형 동기전동기 중 할박 구조로 인해서 자속을 집중 시키는 Spoke type 모터의 회전자 표면은 철심으로 이루어져 있기 때문에 회전자 표면의 형상을 Arc설계를 통해서 형상 최적화가 가능하다. 회전자 표면의 Arc 설계를 통해서 공극의 자속밀도 분포의 변화를 줄 수 있어 BLDC 구동 시 요구하는 구형파 역기저력 파형과 BLAC 구동 시 요구되는 정현파 역기저력 파형을 Arc 설계 각도에 따라 다르게 발생 시킬 수 있다. 이를 통해서 역기전력을 형태를 구형파와 정현파 형태를 가지도록 설계하여 BLDC와 BLAC 구동 시에 성능을 FEA를 통해서 비교 평가 하여, 구동 방식에 따른 Spoke type IPM 모터의 형상 설계방법을 제시한다.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.15 no.2
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• pp.259-266
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• 2020

Magnetic gears have the same characteristics as mechanical gears, and each rotor does not come in contact, which is advantageous over mechanical gears in friction noise, heat generation, and maintenance. In addition, when the rotor using the coil-winding is applied, it is possible to control the output of the gear as well as to cut off its own drive in the emergency situation and to change its gear ratio. So the application of the magnetic gear is infinite. However, when the coil-winding rotor is used, cogging torque due to the attraction force between the permanent magnet and the iron core appears, which leads to an increase in the torque ripple component causing the rotor vibration. Therefore, in this paper, various shapes of the coil-winding rotor are analyzed to reduce the torque ripple of the rotor, and the optimum shape for reducing the torque ripple of the magnetic gear is presented.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.959-960
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• 2011

본 논문에서는 영구자석 오버행 구조를 가진 소형 BLDC 팬 모터의 효율 향상을 위한 연구를 하였다. 2차원 해석시 오버행에 따른 유효자속량을 고려한 오버행 계수를 산정하여 3차원 해석모델을 2차원 등가화가 가능하게 하여 실험하였다. 그리고 기존의 BLDC 팬 모터에 돌극형 회전자 철심을 삽입하여 영구자석 토크에 릴럭턴스 토크를 추가로 활용함으로써 효율을 향상시키는 연구를 하였다.

• Proceedings of the KSR Conference
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• 2011.10a
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• pp.2365-2372
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• 2011

The Cogging Torgue is non-uniform torgue in motor which causes noise and vibration to synchronous motors such as BLDC motor, and regardless of load current, is generated by the interaction between permanent magnet rotor and stator slot which is the force of tangential direction that tends to move into the position where the magnetic energy of motor system is minimal. such Cogging Torgue shall be considered in design stage since it is the main factor of motor's noise and vibration. Understanding that Cogging Torgue is generated by the interaction between relatively low stage harmonic flux density gab of permanent magnet rotor and steel slot of stator. This study proposes the method if reducing Cogging Torgue using response surface method which is a kind of design if experiment.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.920-921
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• 2015

본 논문은 터보 블로워용 고속 스위치드 릴럭턴스 전동기의 최대 상 전류 저감 설계에 대하여 기술한다. 스위치드 릴럭턴스 전동기는 성층 철심으로만 구성되어 구조가 매우 간단하며, 고속 회전기 시스템의 동력원으로 적합하다. 하지만 토크 생성에 전적으로 고정자 권선만을 이용하므로 고출력, 고속 회전기 시스템에서 최대 상 전류의 크기가 상당히 크고, 구동 시스템의 비용 증가를 초래한다. 따라서 본 논문에서는 계자 권선을 이용한 터보 블로워용 고속 스위치드 릴럭턴스 전동기 설계를 진행하였으며, 계자 권선 인가 전류의 크기와 전체 권선 영역 대비 계자 권선 영역의 비율에 따른 전동기 최대 상 전류의 크기와 전동기 효율에 미치는 영향을 비교 분석하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.11a
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• pp.219-220
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• 2012

본 연구는 3상 보다 많은 장점을 가지는 다상 교류전동기를 연구하기 위하여 개발된 5상 1.5Kw 220V, 60Hz 농형 유도전동기의 특성 개선에 대한 연구결과이다. 연구용으로 개발된 5상 전동기는 정격운전에서 전압변동률, 속도변동률, 역율, 효율 및 운전특성 등이 많이 저하 되어 이에 대한 문제점의 개선를 요구하고 있었다. 이에 따라 기존에 개발된 고정자와 회전자의 철심 코아의 구조는 변화 하지 않고 그대로 고정된 상태를 유지하면서, 고정자 권선의 재설계와 제작을 되풀이하는 시행오차 법에 의해 최적의 전동기를 설계 제작하여 정밀 시험을 통하여 운전특성이 개선된 연구결과를 보여준다. 제시되는 특성실험 결과는 무부하시험, 구속시험, 부하특성실험, FFT 고조파 분석, 전동기의 정수 결정 및 등가회로이다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.40 no.9
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• pp.789-799
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• 2012

In this research, a high temperature superconducting(HTS) motor is designed which is adequate for an electrical aircraft by generating high power density and the potentiality of its application to an aircraft is studied. The designed motor is based on YBCO plates, HTS coils composed of Bi-2223, and ironless air cooled resistive armature. The HTS motor is designed to generate power equivalent to O-360 engine with 180HP at 2700RPM which is used for Cessna and equivalent to CFM56 engine with 18000HP at 5000RPM which is used for B-737. Also, power densities of HTS motors are compared with power densities of aircraft engines so that we can estimate the potentiality of the HTS motor as an aircraft engine.

• Proceedings of the Korea Institute of Applied Superconductivity and Cryogenics Conference
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• 2002.02a
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• pp.215-218
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• 2002

HTS motors and generators have some advantages over LTS machines because of higher operating temperature. Very low temperature nakes LTS machines need higher refrigeration cost and large facilities. However, HTS machines are expected to be comparable with conventional counterparts at smaller machine ratings than LTS generators in terms of efficiency and size. As the operating temperature increases, the magnetic flux density generated by HTS field coils decreases relatively. For example, 1000hp HTS synchronous motor developed in a few years ago has maximum field density of 1.5T. At this point, magnetic material used in conventional machines is able to pass magnetic flux easily with high permeability. In order to investigate the effect, we arranged magnetic core only inside of magnet vessel of a 100hp target machine. By way of FEM analysis, we concluded that the magnetic core can reduce amount of expensive BSCCO conductor so much.