오버행 永久磁石을 갖는 SPM 電動機의 鐵損 解析

Abstract

유도전동기를 대신하여 영구자석형 동기전동기는 교류 전력 공급 시스템에서 진상 또는 지상 무효 전류를 공급할 수 있고, 산업계에서 일정 속도가 필요한 곳에서 주로 사용된다. 영구자석 동기전동기에 사용되는 희토류 자석은 에너지밀도가 높아 적은 양의 자석으로도 충분히 큰 토크를 발생시킬 수 있어 전동기의 소형화 및 경량화에 유리하다. 그러나 희토류 자석에 비해 페라이트 자석은 잔류 자속밀도 및 보자력이 낮다. 따라서 에너지 밀도가 낮은 페라이트 자석을 사용하는 전동기에는 낮은 공극 자속밀도를 크게 하기 위해 고정자와 회전자의 적층길이보다 자석을 길게 하는 자석 오버행 구조를 적용하기도 한다. 본 논문에서는 오버행 영구자석 구조를 갖는 표면자석형(SPM : Surface Permanent Magnet) 전동기의 철손 해석에 대하여 설명하였다. 특성 해석을 위하여 3차원 상용 유한요소해석 프로그램을 사용하고 오버행 유무에 따른 철손 특성에 대하여 검토하였다. 해석시간을 단축하기 위해서 전체 모델의 1/4부분을 해석하고 철손 해석 결과의 비교를 통하여 3차원 유한요소 해석의 타당성을 검토하였다.