영구자석 비선형 자기특성을 고려한 회전자 타입에 따른 모터 특성 분석

Abstract

영구자석은 모터의 중요한 구성요소로서 영구자석 고유의 특성이 모터의 성능과 비용 결정하는 주요 요인이 되고 있다. 따라서, 영구자석 동기 모터에서는 성능 향상과 재료비 저감을 위해 높은 잔류 자속밀도와 보자력을 가진 영구자석이 개발되고 있다. 하지만, 영구자석의 자기적 특성은 비선형성을 가진다. 따라서, 본 논문에서는 영구자석과 전기강판의 비선형 자기특성을 동시에 고려한 영구자석의 동작점을 계산하는 방법을 제안한다. 또한, 이를 기반으로 회전자 극 수(6, 8, 10극)와 타입(매입자석형, 자속집중형)에 따른 영구자석 동기 모터의 역기전력과 감자특성을 분석한다. 이를 통해, 영구자석 동기 모터의 설계 방향을 제시한다.

The permanent magnet is an important component that determines the performance and cost of a synchronous motor. Also, the characteristic of the permanent magnet is a major factor in determining the performance of the electric motor. Therefore, to improve the performance of the permanent magnet synchronous motor and reduce the material cost, the permanent magnets having various characteristics are being developed. However, the magnetic properties of permanent magnets have nonlinearity. Therefore, this paper proposes a method to calculate the operating point of a permanent magnet by considering not only the nonlinear magnetic properties of the electrical steel sheet but also the nonlinear properties of the permanent magnet and analyze the characteristics of the electric motor based on this proposed method. Through this, the characteristics of the permanent magnet synchronous motor are analyzed according to the rotor type and the design direction for each type is suggested.