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RSM을 이용한 대용량 BLDC 전동기의 영구자석의 최적화 연구
김한들(Han-Deul Kim),신판석(Pan-Seok Shin),박관수(GwanSoo Park),김동석(Dong-Sok Kim) 대한전기학회 2006 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2006 No.4
대용량 BLDC 모터의 진동 및 소음의 원인인은 영구자석과 슬롯 개구부 형상에 의한 코깅토크와 전류 파형에 의하여 발생하게 된다. 특히 대용량 BLDC의 경우 코깅토크에 의한 진동 및 소음의 영향이 상대적으로 큰 값을 가지게 된다. 따라서 코깅토크 발생원인 중 하나인 영구자석의 형상에 RSM(Response Surface Method) 최적화 이론을 적용하여 코깅토크 저감을 연구하였다. FEM과 RSM을 결합하여 영구자석의 형상을 최적화한 결과 코깅토크의 ripple이 25%이상 감소되었다.
저전압용 BLDC 전동기의 소비전류 및 토크리플 최소화 연구
김한들(Han-Deul Kim),신판석(Pan Seok Shin) 대한전기학회 2017 전기학회논문지 Vol.66 No.12
This paper presents a numerical optimization technique to reduce input current and torque ripple of the low voltage BLDC motor using core, coil and switching angle optimization. The optimization technique is employed using the generalized response surface method(RSM) and sampling minimization technique with FEM. A 50W 24V BLDC motor is used to verify the proposed algorithm. As optimizing results, the input current is reduced from 2.46 to 2.11[A], and the input power is reduced from 59 [W] to 51 [W] at the speed of 1000 [rpm]. Also, applied the same optimization algorithm, the torque ripple is reduced about 7.4 %. It is confirmed that the proposed technique is a reasonably useful tool to reduce the consuming current and torque ripple of the low voltage BLDC motor for a compact and efficient design.
최적화기법을 이용한 대용량 영구자석 전동기의 코깅토크 저감 연구
김한들(Han-Deul Kim),신판석(Pan-Seok Shin),고창섭(Chang-Seop Koh),박관수(Gwan-Soo Park) 대한전기학회 2006 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2006 No.7
대용량 BLDC 모터의 진동과 소음의 원인은 영구자석과 슬롯 형상에 의한 코깅토크와 전류 파형에 의한 고주파이다. 특히 대용량 BLDC의 경우 코깅토크에 의한 진동 및 소음의 영향이 상대적으로 큰 값을 가지게 되며, 본 연구는 5㎿급 연구자석형 전동기에서 코깅토크 발생원인 중 하나인 영구자석의 형상을 최적화하기 위하여 RSM(Response Surface Method)과 민감도기법을 적용하여 코깅토크 저감을 위한 연구를 하였다. FEM에 의해서 자속밀도분포와 토크를 계산하고, 1개의 목적함수와 3개의 설계변수를 설정하여 최적화 하였다. FEM과 최적화기법(RSM+민감도기법)을 결합하여 영구자석의 형상을 최적화한 결과 코깅토크의 ripple이 최대 20%정도로 감소되었으며, 목적함수와 설계변수의 개수에 따라 더욱 개선될 수 있다.