유한요소법을 이용한 매입자석 동기모터의 토크특성 해석

Abstract

희토류계 자석의 발명과 IGBT로 대표되는 고성능의 자기소호 소자의 실용화에 의해 영구자석 모터는 고성능과 고효율 모터로서 비약적인 진보를 이루게 되었다. 그 중에서 영구자석을 회전자 내부에 매입한 매입자석 동기모터(IPMSM : Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)는 마그네트 토크에 더하여 릴럭턴스 토크도 이용하므로 고효율의 가변속 범위가 넓은 전동기로서, 콤프레셔, 스핀들, 전기자동차용 모터 등에 사용되는 등 응용범위를 넓혀가고 있다. 본 논문에서는 유한요소법을 이용한 매입자석 동기모터의 토크특성 해석에 대하여 서술하였다. 먼저 상용 설계 프로그램을 이용하여 동기전동기를 간단하게 설계하였다. 결과를 바탕으로 유한요소법을 이용한 상용프로그램을 이용하여 동기전동기의 회전자에서 자석폭, 슬릿깊이 그리고 슬릿간격에 따른 토크특성을 해석하였다.