전기철도 추진용 유도전동기 최적 설계 및 특성 분석

Abstract

본 논문은 전기철도 추진용 유도전동기 최적 설계에 관한 논문이다. 먼저 유도전동기의 등가회로 특성을 이용한 기초 설계 프로세스를 통해 기본 모델을 산정하여 목표 성능을 만족하도록 하였다. 그리고 회전자 슬롯수 및 공극 길이를 토크, 토크 리플, 효율, 역률 특성을 비교 분석하여 결정하였다. 그 다음으로 반응표면법을 이용하여 회전자슬롯 형상을 최적화하였다. 최종적으로 이러한 과정으로 도출한 최종모델이 등가회로와 유한요소해석 결과를 통해 목표 성능을 만족하고 효율이 기본 모델 대비 향상된 것을 확인하였다.

This paper will describe the optimal design of an induction motor for the propulsion of an electric railway. First, the design requirements are satisfied through the basic model, which is designed in a design process using the equivalent circuit. Then, Rotor slot and Airgap are determined by analysis and comparison of torque, torque ripple, efficiency, and power factor. In addition, Rotor slot shape is optimized by using the response surface method. Finally, through the results of equivalent circuit and FEA, the final model is found to satisfy the design requirements; its efficiency was far higher than that of the basic model.