• Title, Summary, Keyword: 영구자석

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Analysis of Interior Permanent Magnet Synchronous Machines using Thin Type Ferrite Magnet (고밀도화 페라이트 자석을 이용한 매입형 영구자석 동기기의 특성 해석)

  • Im, Young-Hun;Hwang, Seon-Ik;Jang, Seok-Myeong
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • pp.858-859
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    • 2011
  • 고성능과 고효율 전동기인 매입형 영구자석 동기기에 사용되고 있는 희토류계 영구자석은 높은 가격과 수급 문제로 인해 최근 이슈화 되고 있다. 희토류계 영구자석을 대체하여 페라이트 영구자석을 적용할 수 있지만 낮은 잔류자속밀도로 인해 고출력을 얻을 수 없다는 문제점이 있다. 그러나 최근 높은 잔류자속밀도를 가진 고밀도화 페라이트 자석이 출시되면서 이를 적용한 매입형 영구자석 동기기의 특성을 해석할 필요성을 가지게 되었다. 본 논문에서는 고밀도화 페라이트 자석을 이용한 매입형 영구자석 동기기의 특성 해석을 하였다. 특히 영구자석의 재질 변경으로 인해 동기기의 토크와 토크 리플의 변화를 비교하고 코깅 토크에 의한 변화도 비교하였다. 또한 매입형 회전자내에 영구자석의 형상을 1층 및 3층으로 적용하여 구조에 따른 해석을 통해 특성을 비교함으로서 고밀도화 페라이트 자석의 효율적인 적용을 얻기 위한 회전자 구조를 선택하고자 한다. 또한 이를 통해 고밀도화 페라이트 자석의 적용 가능성을 예측하고자 한다.

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Shape Design of IPMSM for HEV Traction Motor to Reduce Usage of Permanent Magnet and to Ensure Maximum Output Power (영구자석 사용량 저감과 최대출력 확보를 위한 HEV 구동용 IPMSM의 형상설계)

  • Jung, Jae-Woo;Lee, Tae-Guen;Lee, Jung-Jong;Lee, Geun-Ho;Hong, Jung-Pyo;Kim, Ki-Nam
    • Proceedings of the KIEE Conference
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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.

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A Study on Detent Force Reduction of 3 Phase 9 Pole 10 Slot Permanent Magnet Linear Motor (3상 9극 10슬롯 영구자석 선형 전동기의 디텐트력 저감 연구)

  • Hwang, In-Sung;Yoon, Hee-Sung;Koh, Chang-Seop
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • pp.1067-1068
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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 코깅력을 줄이기 위한 방법으로 영구자석의 극 수와 전기자의 슬롯 수의 비를 변경한 새로운 구조의 단1차형 영구자석 선형 동기 전동기(PMLSM)를 제안하였고, 단부력을 줄이기 위하여 전기자 양 단부에 전기자 길이 조정법과 챔퍼링 법을 사용하였고, 반응표면법과 (($1+{\lambda}$) evolution strategy)[14]을 이용하여 최적화를 수행하였다.

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An Initial Rotor Position Estimation Method for an Interior Permanent Magnet Synchronous Motor Considering Demagnetization (매입형 영구자석 동기 전동기의 감자를 고려한 초기 위치 추정방법)

  • Kim, Myoungho;Sul, Seung-Ki;Lee, Beomseok
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • pp.407-408
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    • 2012
  • 본 논문은 매입형 영구자석 동기 전동기의 감자 상황에서의 초기 위치 추정 방법을 제시한다. 신호 주입 센서리스 제어시, 영구자석의 극성을 추정하기 위해 영구자석의 자속에 의한 자기 포화 현상을 이용한다. 그러나 영구자석에 감자가 발생하였을 때는 극성에 따른 포화의 특성이 정상적인 경우와 달라져 전압을 주입했을 때 영구자석의 극성을 잘못 판단하게 될 수 있다. 본 논문에서는 감자 상황에서도 바른 극성 검출을 위해 d축 전류를 변경시켜가면서 전압을 주입하여 영구자석의 극성을 추정한다. 이를 통해 영구자석의 감자 상태를 파악하고, 감자 상황에서도 초기 위치 추정이 가능하게 된다. 정상적인 매입형 영구자석 동기전동기와 동일한 사양의 감자된 회전자를 가진 전동기에 제안된 초기 위치 추정 방법을 적용되어 그 타당성을 실험적으로 입증하였다.

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Transient Characteristic Analysis of Line Start Permanent Magnet Synchronous Motor Using Magnetic Equivalent Circuit Method (유도기동성 영구자석 전동기의 기동 특성 해석)

  • Cho, Dong-Hyeok;Kim, Do-Wan;Han, Moon-Kyu;Oh, Si-Doek
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • pp.128-130
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    • 2001
  • 고성능 영구자석의 보급이 활발해지면서 기존 유도 전동기와 같이 상용전원에서 구동이 가능하고 동기전동기의 특성을 갖는 고효율 유도기동성 영구자석 전동기에 대한 관심이 증가하고 있다. 이러한 유도기동성 영구자석 전동기는 회전자에 알루미늄 바와 영구자석이 설치되어 유도기의 원리로 기동이 되며 정상 속도에서는 동기 전동기의 특성을 갖게 된다. 이때 동기속도로 인입되는가의 여부를 판별하기 위한 기동 특성 해석은 매우 중요하다. 이러한 유도 기동성 영구자석 전동기의 기동시 특성을 해석하기 위해서는 종래의 유도 전동기의 과도 특성 해석 방법에 영구자석에 의한 영향을 고려해야 한다. 본 논문에서는 등가회로 해석 방법을 이용하여 유도 기동성 영구자석 전동기의 기동시의 특성을 살펴보고자 한다.

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Design PM slot of Line-Start Permanent magnet Synchronous Motors (직립 기동 영구자석 동기 전동기의 영구자석 슬롯 형상 설계)

  • Kim, Kwang-Hee;Kim, Sung-An;Park, Dae-Geun;Jang, Jin-Hak;Cho, Yun-Hyun
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • pp.967-968
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    • 2011
  • 직립 기동 영구자석 동기 전동기(Line-Start Permanet Magnet Synchronous Motor : LSPM)는 기존 3상 유도기에 비해 높은 효율과 역율을 가진다. 또한 제어기를 사용하지 않고 기동 할 수 있다는 장점 때문에 펌프나 팬 등에 단순한 구동원에 적용 할 수 있는 전동기이다. 구조는 유도기와 달리 영구자석이 매입되기 때문에 이에 따라 영구자석의 위치와 크기에 따라 모터의 특성이 변화 한다. 본 논문에서는 실험 계획법과 FEM 유한 요소법을 이용하여 영구자석의 크기는 고정되어 있는 상태에서 영구자석 슬롯의 모양만을 설계 인자에 따라 해석하였다. 그리고 해석을 통한 결과를 비교 분석하여 직립기동 영구자석 동기 전동기의 효율과 토크특성을 개선하고자한다.

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Recycling of Waste Barium Hexaferrite Magnets (Barium Hexaferrite 폐자석의 재활용)

  • 박인용
    • Journal of the Korean Institute of Resources Recycling
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    • v.9 no.2
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    • pp.18-25
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    • 2000
  • Magnetic and physical properties of sintered bodies prepare from waste sintered barium hexaferrite magnets which were come from fabrication process of isotropic permanent magnets were investigated. The properties of the sintered bodies were characterized by XRD, XRF, SEM, and BH curve tracer. After the waste permanent magnets were milled and granulated, the granules of the waste permanent magnet powders and the commercial granules were mixed with various proportions, pressed, and sintered. although the magnetic properties were decreased gradually with the content of waste magnet powder, the magnetic characteristics of the sintered magnets at $1150~1200^{\circ}C$ were comparable to those required for isotropic permanent magnets.

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A Study on Cogging Torque Reduction by Teeth Notching and Permanent Magnet offset in Surface-mounted Permanent Magnet Synchronous Motor (표면부착형 영구자석 동기전동기의 노치 및 영구자석 offset에 의한 코깅토크 저감 연구)

  • Kim, Tae-Woo;Chang, Jung-Hwan
    • Proceedings of the KIEE Conference
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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.

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Optimal Design of a PMLSM having 9 Pole 10 Slot for Detent Force Reduction (디텐트력 저감을 위한 9극 10슬롯 영구자석 선형 전동기의 최적설계)

  • Hwang, In-Sung;Yoon, Hee-Sung;Koh, Chang-Seop
    • Proceedings of the KIEE Conference
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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.

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Calculating Method for Power Supply Capacity of Permanent Magnet Linear synchronous motor considering Leakage Flux (누설자속을 고려한 영구자석 선형 동기 전동기의 전원용량 산출법)

  • Kim, Yong-Jae;Cho, Kyoung-Pil
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • pp.977-978
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    • 2011
  • 영구자석 선형 동기 전동기(Permanent Magnet Linear Synchronous Motor)는 회전 모터와 달리 사용 용도에 맞추어 설계할 필요가 있으며, 회전 모터와 다르게 고정자와 가동자의 길이가 유한장이기 때문에 회전 모터에 비하여 누설 자속이 크다. 따라서, 반송장치용 영구자석 선형 동기 전동기의 전원용량을 정확히 산출하기 위해서는 영구자석 선형 동기 전동기에서 발생하는 누설자속량을 산출할 필요가 있다. 본 논문은 영구자석 선형 동기 전동기의 전원용량의 산출법에 대하여 나타낸다.

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