유한요소법을 이용한 단상 유도전동기의 설계

Abstract

현재 고유가와 에너지 자원 한계에 대한 위기감으로 에너지 절약에 대한 관심이 증가하고 있다. 이러한 경향으로 인해 가정과 주변 생활환경에서 가전제품 및 편의시설 수요가 급격히 늘어나고 있으며 주동력전달 장치인 전동기에 대한 고효율화가 중요하게 인식되고 있다. 이러한 전동기 제품들은 가정용이기 때문에 단상전원을 이용하고 있으며 내구성 및 경제성이 뛰어난 단상 유도전동기가 널리 사용되고 있다. 단상유도전동기의 단점을 보완하여 일부 선진국에서는 고효율 단상 유도기를 개발하였으며 고효율 등급보다 더 효율이 향상된 프리미엄급 단상 유도전동기도 개발 되었다. 그러나 국내의 전동기 제작사들은 설계기술 및 제작기술이 축적되어 있지 않아 단상 유도전동기 개발에 어려움을 겪고 있다. 따라서 본 논문에서는 단상 유도전동기를 개발하기 위하여 고정자 철심, 회전자 철심, 권선, 커패시터를 효율적으로 설계하는 방법을 제안하였다. 그리고 유한요소해석 결과를 통해서 설계의 타당성을 확인하였다.