12-Slot 10-Pole 분수 슬롯을 갖는 영구자석 동기 전동기의 고정자 권선 방법에 따른 철손 특성 해석

Abstract

정현파 전류 구동의 분수 슬롯을 갖는 영구자석 동기 전동기는 코깅 토크 저감 측면에서 장점을 갖기 때문에 하이브리드 및 전기자동차의 전기조향장치시스템에 적용이 가능하다. 이러한 전동기는 그 목적에 따라 이층권 및 단층권 등의 다양한 형태의 고정자 권선 방법을 적용하고 있는데, 본 논문에서는 여러 가지 고정자 권선 방법에 따른 영구자석 동기 전동기의 철손 특성을 정밀 분석하였다. 이를 위해 시간 고조파를 고려한 철손 해석 기법을 사용하였으며, 유한요소 해석에 의해 얻어진 순시 자속밀도로부터 히스테리시스손 및 와전류손을 계산하였다. 해석 결과, 각 권선 방법에서 대부분의 철손은 고정자에서 발생하였으며, 철손밀도는 자계의 변화가 교번자계 특성을 갖는 치와 요크에서보다 회전자계의 특성을 갖는 고정자 치 끝단부에서 가장 높게 분포하였다. 또한 부하에 따른 철손은 정격부하 이하에서 단층권이 이층권에 비해 철손이 작았으며, 부하가 증가할수록 자기회로의 포화로 인해 단층권에서 급격히 철손이 증가함을 알 수 있었다.