트램-트레인 추진용 130kW급 IPMSM 설계 연구

Abstract

본 논문은 트램-트레인 추진용 130kW급 IPMSM 설계에 관한 연구이다. 트램-트레인은 속도 가변 영역이 넓은 특성을 가지고 있다. 그러한 이유로 넓은 속도 가변 특성을 갖는 IPMSM으로 트램-트레인 추진용 전동기로 제안하고, 요구 견인력에 적합한 기초 모델을 설계하였다. IPMSM은 회전자의 형상에 따라 전자기적 특성 및 구조 특성이상이하게 된다. 따라서 추가적으로 영구자석을 분할하여 Bridge를 추가한 형상으로 변경한 제안 모델도 설계하였다. 기초 모델과 제안 모델을 유한요소해석을 통해 부하 특성 및 구조 특성을 분석하여 최종적으로 트램-트레인 추진용IPMSM에 만족하는 모델을 도출하였다.

This study considers the design of a 130kW-class IPMSM for propulsion of a Tram-Train. This Tram-Train has a wide range of speed variation. For this reason, this study suggested IPMSM, which has wide speed variation as a motor for propulsion of the Tram-Train, a basic model suitable for the required traction force was designed. IPMSM has different electromagnetic and structural characteristics depending on the shapes of its rotor. Therefore, the suggested model was additionally designed, and by dividing a permanent magnet was changed so as th have a shape with an added bridge. Finally, by analyzing the load characteristics with finite element analysis of the basic and suggested models and by comparing electromagnetic and structural characteristics, a model has been derived that satisfies IPMSM for the propulsion of the Tram-Train.