Goto, S.;Kodama, H.;Tsuchiya, N.;Nakamura, Y.;Nozaki, O.;Nishizawa, T.;Yamamoto, K.
한국추진공학회:학술대회논문집
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한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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pp.472-478
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2004
This paper describes the characteristics of the unsteady pressure on the stator surface induced by rotor viscous wakes. The primary object of this study is to investigate the effects of axial spacing between the rotor and the stator and three-dimensional vane geometries such as stator sweep and stator lean on the unsteady pressure fluctuations on the stator vane. To predict these fluctuations, unsteady three-dimensional Navier-Stokes analyses are performed. Furthermore, a three-dimensional analytical method using unsteady lifting-surface theory is also used to elucidate the mechanism of interaction of passing rotor wakes with downstream stator. Five different fan configurations with three sets of stator geometries, which are three radial stator configurations with different axial spacing, the swept stator and the swept and leaned stator, are used for this study. It is found that, in axial spacing between rotor and stator, the effect of radial phase skew of incoming rotor wake is important for the reduction of the induced unsteady pressure in addition to the rotor wake decay. It is also shown that incorporation of stator sweep and lean is effective to reduce this unsteady pressure.
A characteristic of the rotating machine that has been receiving relatively little attention is the axial force on the rotor versus its axial displacement from magnetic neutral position. A knowledge of this force is essential to the economic application of thrust bearings for rotating machine and their connected loads. In this paper this axial force is analyzed and calculated and test values are verified with two different machines.
본 연구에서는 회전익기 통합해석 코드인 CAMRAD II를 이용하여 동축 동회전 로터(적층 로터)의 모델링과 제자리 비행 성능해석을 수행하였다. 본 연구는 주요 설계 변수인 방위각 위상차와 상/하단 로터 사이의 간격을 적절히 고려하여 동축 동회전 로터를 모델링하였으며, 기존 동축 반전 로터의 상단 로터의 토크 값을 동축 동회전 로터의 트림 목표 값으로 이용한 트림 기법 및 동축 반전 로터의 전체 추력 값을 트림 목표 값으로 이용한 트림 기법에서 제자리 비행 성능해석을 각각 수행하였다. 토크 트림 기법을 이용하였을 시 전체 로터의 추력은 -10°의 방위각 위상차에서 1.84% 최대화되었고, 추력 트림 기법을 적용하였을 때에는 전체 로터의 동력은 20°의 방위각 위상차에서 4.53%만큼 최소화되었다. 본 연구를 통하여 전기동력 수직 이착륙기에서 활용될 수 있는 동축 동회전 로터의 제자리 비행 성능이 방위각 위상차의 값에 따라 변화될 수 있음을 확인하였다.
This paper deals with design of Synchronous Reluctance Motor with conventional laminated rotor for driving an air conditional compressor in a vehicle. To design both stator and rotor, design parameters, such as laminated axial length, rotor diameter, resistance and inductance are considered. The design variables are selected to get the highest power by analyzing the characteristics. The current angle in which torque is maximum is accomplished by finite element method(FEM).
Kim, Jun-Ho;Lee, Eun-Woong;Cho, Hyun-Kil;Lee, Jong-Han;Lee, Chung-Won
KIEE International Transaction on Electrical Machinery and Energy Conversion Systems
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제4B권2호
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pp.47-53
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2004
The salient pole rotor type single phase SRM (switched reluctance motor) uses radial and axial direction magnetic flux simultaneously. Therefore, the output power per unit volume is very high and the shaft length is shorter than other types of SRMs with the same output. Furthermore, it can be manufactured with low cost owing to its simple structure and driving circuit. The prototype was designed using the theory of the traditional rotating machine and 3D FEM analysis. On this paper, the experiment apparatus, which includes the fabricated prototype in previous researches, was fabricated to measure the current and voltage of the prototype. Then the flux linkage, inductance and magnetic co-energy were calculated using the experimental results. Finally, the measured magnetic co-energy was compared with the simulated magnetic co-energy.
본 연구에서는 능동적인 블레이드 제어기법인 개별 블레이드 제어(Individual Blade Control, IBC) 기법을 적용하여 고속비행 시 동축반전 회전익기의 허브 진동하중을 억제하기 위한 최적 제어입력을 탐색하였다. 통합 공탄성 해석 프로그램인 CAMRAD II를 이용하여 동축반전 회전익기인 XH-59A를 모델링하고 다양한 IBC 입력 조건에 대하여 파라미터 연구를 수행하였다. 파라미터 조절 연구를 통하여 허브 진동억제 성능을 구한 결과, 3/rev 가진 주파수의 $0.5^{\circ}$ 진폭에 $300^{\circ}$ 위상각을 갖는 IBC 제어 입력을 적용할 경우 기준 대비 진동 수준이 최대 50% 감소하는 것을 확인하였다. 진동 억제 성능은 후류 간섭에서 보다 자유로운 상부로터에서 6% 가량 하부로터보다 크게 나타났다. 로터의 전진면에서만 IBC 입력를 가진하는 경우에는 조화 가진 입력과 동일한 입력을 가할 경우 진동 수준이 최대 17% 정도 추가적으로 감소하는 것을 확인하였다. 이러한 진동 감소는 전진면만을 대상으로 적은 에너지 투입 비용으로 달성한 특징이 있다.
In this paper, it is object of design of high efficiency slotless BLDC motor using film coil. Slotless BLDC motor is able to have high efficiency property and low cogging torque, due to magnetization of stator core have constant contribution by slotless core. But it is difficult to make coil winding of slotless BLDC motor. So we make amateur of slotless BLDC motor using film coil. Film coil is fabricated by drilling, electro-plating and etching of copper/insulator/copper plate. In this paper, after design of slotless BLDC motor for moving axial blower, it is fabricated by NdFeB permanent magnet type rotor and film coil.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제39권4호
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pp.456-462
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2015
본 연구는 토네이도와 축류펌프의 원리를 적용하여 마중물 없이 슬러리를 송출할 수 있는 새로운 펌프기술 개발을 목적으로 한다. 개발한 로터형 슬러리 펌프는 전동모터, 구동축 및 커플링, 로터, 임펠러 그리고 흡입 및 송출관으로 구성된다. 청수를 이용한 성능실험에서는 로터의 설계조건에 따른 송출량, 소비 전력량 그리고 흡입관 부압특성에 대해 모터의 회전수를 변수로 검증하였으며, 시멘트를 이용하여 제조한 슬러리의 고형물 농도에 따른 송출량 특성에 대한 검증연구를 수행하였다. 로터의 직경과 높이가 커지면 송출량과 소비되는 전력량은 증가하지만 흡입관 부압은 감소하였으며, 송출량과 부압에 미치는 로터 두께의 영향은 거의 나타나지 않았다. 개발지표로 제시하였던 18 % 이상의 고형물 농도에서도 슬러리의 송출이 가능함을 확인하였다.
In this study a general Galerkin FE lubrication analysis method is utilized to analyze the complex lubrication performance of a spiral groove seal, which is being designed and developed for a high-speed flying object application operating at a high-speed of over 50,000 rpm. As at the equilibrium seal clearance the axial stiffness of the seal is predicted to have almost such a constant high value of $1.04\times10^8\;N/m$ regardless of a rotating speed, the seal is expected to maintain a stable thickness of lubrication film under a certain external excitation acting. Also, as even at an ultra high-speed of 80,000 rpm the axial damping of the seal is shown to have a rotatively high value of 5,775 N-s/m, the dynamic stability of the seal system at the axial degree of freedom is assured well enough.
This paper presents a high-speed axial-flux machine which utilizes the idea of sinusoidal shaped pole combined with a consequent iron-pole. The target of the proposed machine is the cost reduction of the relatively expensive Samarium-Cobalt (SmCo) permanent magnet (PM) material and the torque per PM volume improvement by using sinusoidal consequent-pole rotor. The effectiveness of the proposed machine is validated by comparing it with conventional consequent-pole and with conventional PM machines using 3-D finite element method (FEM) simulations. The comparison and analysis is done in terms of back electro-motive force (back-EMF) harmonic contents, torque per PM volume and torque ripple characteristics. The simulation results show that the proposed machine is suitable and cost-effective for high-speed and high torque per PM volume applications. Furthermore, due to the consequent pole, the magnetic flux saturation and the overload current torque-capability are also presented and discussed in the paper.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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