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방향성 전기 강판을 적용한 고고도 장기체공 무인 항공기용 외전형 방식 표면 부착형 영구자석 동기전동기의 성능 분석

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Alternative Title
Performance Analysis of the Outer-Rotor Surface-Mounted Permanent Magnet Synchronous Motor for High Altitude Long Endurance Unmanned Aerial Vehicle applied Grain-Oriented Electrical Steel
Abstract
본 논문에서는 방향성 전기 강판을 적용한 고고도 장기체공 무인 항공기용 외전형 방식 표면 부착형 영구자석 동기전동기의성능 분석을 다루고 있다. 방향성 전기강판은 강판의 압연방향으로 자화가 용이하도록 제작된 강판으로 압연 방향으로 우수한 자기적 특성을 가진다. 반면에 압연 수직 방향으로는 오히려 낮은 자기적 특성을 보인다. 따라서, 본 논문에서는 상대적으로 자속방향이 일정한 고정자 치 부분에 방향성 강판을 적용하였고 방향성 강판의 연결부 크기에 따른 특성 분석과 유한요소해석을 통해 부하, 무부하 해석을 진행하였다. 해석 결과 무방향성 강판과 비교하여 부하 해석에서 토크 증가와 토크 리플 감소, 철손의 감소로 인한 효율 증가를 보였다. 또한, 무부하 해석에서는 THD, 코깅 토크의 감소를 보였다. 따라서 자속 방향을 고려하여 적절한 위치에 방향성 강판을 사용한다면 다양한 어플리케이션에 적용하여 좋은 성능을 나타낼 것으로 기대된다.

This paper deal with the performance analysis of the outer-rotor surface-mounted permanent magnet synchronous motor appliedgrain-oriented electrical steel (GO). GO is a steel manufactured to facilitate magnetization in the rolling direction of the steel sheet. Ithas outstanding magnetic properties in the rolling direction. On the other hand, it shows rather low magnetic properties in thetransverse direction. In this paper, the GO was applied to stator teeth area with a relatively constant magnetic flux direction. Analysisof the characteristics according to the connection size of the GO and the load, no-load analysis was performed through finite elementanalysis. As a result of the analysis, the average torque was increased, the torque ripple was decreased, and the efficiency wasincreased due to the iron loss reduction in the load analysis. In addition, the no-load analysis showed a decrease in total harmonicdistortion and cogging torque. Therefore, if the GO is used in an appropriate position in which the magnetic flux direction isconsidered, it is expected to be applied to various applications to show superior performance.
Author(s)
안종민임동국정경원
Issued Date
2022
Type
Article
Keyword
고고도 장기체공무인항공기방향성 전기강판유한요소해석표면 부착형 영구자석 동기전동기Finite element analysis (FEA)grain-oriented electrical steel (GO)high altitude long endurance (HALE)surface-mounted permanent magnet synchronous motor (SPMSM)unmanned aerial vehicle (UAV)
DOI
10.4283/JKMS.2022.32.2.093
URI
https://oak.ulsan.ac.kr/handle/2021.oak/14716
Publisher
한국자기학회지
Language
한국어
ISSN
1598-5385
Citation Volume
32
Citation Number
2
Citation Start Page
93
Citation End Page
99
Appears in Collections:
Medicine > Nursing
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