영구자석 형상에 따른 10kW급 축방향 자속 인 휠 모터의 토크 특성 개선에 관한 연구

• 영문명: A Study on Improvement of Torque Characteristics of 10kW Class Axial Magnetic Flux In-wheel Motor according to Permanent Magnet Shape
• 발행기관: 한국전자통신학회
• 저자명: 김현준(Hyeon-Jun Kim) 백수황(Soo-Whang Baek)
• 간행물 정보: 『한국전자통신학회 논문지』제19권 제6호, 1167~1172쪽, 전체 6쪽
• 주제분류: 공학 > 전자/정보통신공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2024.12.31

국문 초록

본 논문은 회전자의 영구자석 형상 차이에 따른 축방향 자속 영구자석 모터(AFPMM: Axial Flux Permanent Magnet Motor)의 토크 특성 비교와 개선에 관한 연구이다. 인 휠 모터는 방사형 자속 영구자석모터보다 작은 크기이며, 저속영역에서 높은 토크특성을 발휘하는 AFPMM 방식으로 설계하였다. 영구자석의 형상은 부채꼴과 사다리꼴로 선정하였으며, 두 가지 형상의 인 휠 모터는 3차원 유한요소법을 사용하여 특성을 분석하였다. 회전자의 영구자석이 부채꼴 형상일 때 사다리꼴 형상보다 정격 토크가 우수하였다. 반면에, 토크 리플과 코깅 토크의 첨두치는 사다리꼴 형상이 우수하였다. 인 휠 모터의 감자특성을 분석한 결과, 150°C 온도조건에서도 두 가지 형상 모두 감자가 발생하지 않음을 확인했다. 결과적으로, 부채꼴 형상의 인 휠 모터는 95.8%의 효율을 나타냈으며, 사다리꼴 형상의 인 휠 모터는 95.9%의 효율을 나타냈다.

영문 초록

This paper is a study on the comparison and improvement of torque characteristics of axial flux permanent magnet motor (AFPMM) according to the shape of permanent magnet of rotor. The in-wheel motor is designed as an AFPMM type that is smaller than the radial flux permanent magnet motor and exhibits high torque characteristics in the low-speed range. The shape of permanent magnet was selected as fan shape and trapezoid shape, and the characteristics of two shapes of in-wheel motor were analyzed using 3D finite element method. When the shape of permanent magnet of rotor was fan shape, the rated torque was superior than that of trapezoid shape. On the other hand, peak to peak of torque ripple and cogging torque were superior in trapezoid shape. As a result of analyzing the demagnetization characteristics of in-wheel motor, it was confirmed that no demagnetization was occurred in both shapes even under temperature condition of 150°C. As a result, the in-wheel motor of fan shape showed an efficiency of 95.8%, and the in-wheel motor of trapezoid shape showed an efficiency of 95.9%.

목차

Ⅰ. 서 론

Ⅱ. 인 휠 모터 설계

Ⅲ. 인 휠 모터 해석

Ⅳ. 결 론

References

키워드

축방향 자속 전기 이륜 자동차 인 휠 모터 분할 고정자 3차원 유한 요소 해석 Axial Flux Electric Two-Wheeled Vehicle In-wheel Motor Split Stator 3D Finite Element Analysis