개선된 12 스텝 제어를 고려한 브러시리스 DC 전동기의성능 향상을 위한 최적화 설계
Optimal Design for Performance Improvements of Brushless DC Motor considering Advanced Twelve Step Control
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초록
본 논문에서는 원가 절감을 위한 개선된 165° 12 스텝 제어를 고려한 브러시리스 DC 전동기의 최적화 설계에 대하여 논한다. 개선된 12 스텝 제어는 기존 제어의 도통각 150°을 확장시켜 전동기의 출력을 향상 시킬 수 있다. 향상된 전동기 출력을고려한 반응 표면법을 이용한 최적화 설계를 통해서 회전자, 고정자 및 영구자석의 부피를 감소시켜 원가절감이 가능한 설계를 제시한다. 제안된 설계는 기존 전동기의 요구 사양 및 효율 향상을 만족하고 기존 전동기 중량의 약 3.5%를 저감하였다. 유한요소법을 이용한 전자계 해석을 통해 최적화 설계의 타당성을 입증하였다.
Abstract
This paper presents an optimal design of a brushless DC motor considering an advanced 165° 12 step control for a costreduction. The advanced 12 step control that extends the conduction angle 150° can improve the output of the motor. Theoptimal design considering the improved output power of the motor is proposed by reducing the volume of rotor, statorand permanent magnet using response surface method. The proposed design satisfied the performance requirements andefficiency improvement of the conventional motor and reduced the volume about 3.5%. The feasibility of the optimaldesign is proved by the electromagnetic field analysis using the finite element method
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