5편까지는 'Design' 단계에서 IPMSM의 size, 형상, 권선, 재질 등의 사양을 설정하는 방법을 안내해드렸습니다. 'Test' 단계에서는 모터의 전자기, 온도, NVH 특성을 실제로 해석하고 분석할 수 있습니다. 여러 테스트 항목 중, 이번편에서는 무부하 해석에 대해 안내해드리겠습니다. 모터의 무부하 해석은 3상 winding을 개방한 상태에서 회전자를 강제 회전시켜 수행하며, 이 때 '코깅 토크'와 '역기전력'을 계산하게 됩니다. 코깅 토크는 무부하 회전시에 회전자에서 발생하는 토크 맥동 [...]
이번 편의 주제는 Design의 마지막 단계인 Cooling & Material 설정입니다. FluxMotor에서 온도 해석을 수행하기 위해서는 반드시 냉각 조건을 설정해야 합니다. Materials에서는 라이브러리에 저장된 재질을 불러오거나, 또는 새로운 재질을 생성할 수 있습니다. ▣ External Cooling 우선 'COOLING' - 'EXTERNAL' - 'Fluidic'을 클릭합니다. 여기에서는 유동에 의한 냉각 조건을 설정할 수 있습니다. 'Convection mode'에서는 자연 냉각(Natural), 강제 냉각(Forced)중 선택할 수 있습니다. 자연 [...]
안녕하세요 Material 1부에서는 생성에 대해 알아보았습니다. 이번 편에서는 Flux DB에서 Import와 생성된 Material를 관리하고 적용하는 방법들에 대해 차례로 소개합니다. 1. Flux DB에서 Import 1) 즐겨찾기에서 Import 메뉴는 Physics > Material > Import material.DAT 로 자주 쓰는 재료들을 바로 import 할 수 있습니다. 가장 많이 Import 하는 재료는 구리(FLU_COPPER)와 알루미늄(FLU_ALUMINIUM)으로 주변 온도 따른 저항률이 적용되며 열해석을 위한 열특성 값까지 모두 입력되어 [...]
안녕하세요 이번 편은 자계 재료에 대해 소개합니다. (Flux 적응기 1편에 과 같이 보시면 좋습니다.) 자계 해석에서 가장 중요한 항목은 투자율 입니다. 생소한 단어인데 의미적으로 "자기 전도도" 를 뜻합니다. 일반적으로 '투자율 얼마에요?' 라고 물으면 '4000 정도 돼요' 라고 답하는데 이 값은 공기대비 투자율로 정확한 명칭은 '비투자율' 인데 '비'를 빼고 말합니다. 자계 해석에서는 (비)투자율을 필수적으로 입력하여야 해석이 가능합니다. Flux에서는 재료 생성메뉴에서 B(H)탭이며 상황에 [...]
이번 편에서는 모터 고정자 형상 설계와 winding 및 coil 설정에 대해 안내해드리겠습니다. 영구자석 동기모터는 자석에서 발생하는 자계와 코일 전류에 의해 발생하는 자계의 상호작용에 의해 토크를 출력합니다. 그러므로 고정자 및 코일 설계는 모터의 출력을 결정하는데 매우 중요한 항목입니다. 요구 출력을 만족하기 위해 코일 사양을 설계하면, 이를 구현하기 위해 슬롯 면적이 충분히 고려되어야 하며, 또한 슬롯 면적이 증가하면 치폭이 감소하여 자속 포화 [...]
이번 강의에서는 IPMSM의 Rotor design step에 대해 설명드리겠습니다. Rotor의 외경과 내경은 이미 2편에서 설정하였습니다. 여기에서 설정할 것은 magnet의 형상 및 size입니다. ▣ Magnet shape 우선 Magnet의 기본 형상을 정해야 합니다. FluxMotor에서 제공하는 magnet type을 라이브러리에서 불러올 수 있습니다. 아래와 같이 'MAGNET' - 'Magnet shape'를 클릭합니다. 기본적으로는 Ring type으로 선택이 되어있습니다. 우리는 매입형 영구자석 동기전동기(IPMSM)을 예제로 사용할 예정이므로, 아래와 [...]
안녕하세요 한국알테어 엄두종입니다. 총 3편에 거쳐서 Material을 어떻게 생성하고 관리하는지를 알려드리고자 합니다. 오늘은 1부로 Material 생성에 대해 제가 작업하는 방식과 순서로 1인칭 시점으로 소개합니다. 그럼 시작하겠습니다!! Material 설정 단계에 왔다는 것은 이미 문제가 정의 된 후 입니다. 문제정의는 크게 전계와 자계로 나뉘는데 Material도 동일합니다. 필수적으로 전계의 경우, 비유전율*(εr) 이 자계의 경우, 비투자율*(μr) 이 필요하며 (*공기 대비 상대 값을 말하며 '비'를 [...]
지난 1편에서 영구자석 동기전동기의 특성을 간략히 소개하였습니다. 지금부터는 FluxMotor에서 영구자석 매입형 동기전동기(IPMSM)를 해석하기 위한 설정 방법을 알아보겠습니다. 우선 첫번째로는 FluxMotor를 시작하는 방법과, 모터의 기본 size를 설정하는 방법에 대해 소개하겠습니다. ▣ FluxMotor 실행 FluxMotor를 실행하면 아래와 같은 시작화면을 볼 수 있습니다. New motor 항목에서는 FluxMotor에서 제공하는 템플릿을 선택하여 새로운 모터 해석 모델을 생성할 수 있습니다. Recent motors에서는 최근까지 작업하였던 모터 [...]
영구자석을 사용한 동기전동기는 고성능의 희토류 자석을 사용하여 size 대비 높은 출력을 기대할 수 있습니다. 그래서 큰 토크를 필요로 하는 분야, 특히 운송분야(자동차, 전철 등)의 traction motor 용도로 많이 사용됩니다. 또한 효율이 높아 에너지 절감차원에서도 매우 각광받고 있습니다. 동기전동기의 구동 원리에 대한 내용은 아래 링크의 영상을 참고하시면 쉽게 이해하실 수 있습니다. https://youtu.be/Vk2jDXxZIhs ▣ 분류 - SPMSM과 IPMSM 동기전동기는 회전자 종류에 [...]
최근 전기차 시장의 급격한 확장과, 환경 이슈의 대두로 인해 전기 모터의 수요는 꾸준히 증가하고 있습니다. 또한 모터의 효율을 개선하고 NVH를 저감하기 위한 모터 설계 기술에 대한 관심도 높아지고 있습니다. 이로인해 FEM을 사용한 모터 성능해석의 필요성도 계속 증가하고있습니다. 모터의 특성과 성능을 해석하기 위해서는 아래의 process를 거쳐야 합니다. 모델링 : 모터의 형상 및 치수를 drawing, 또는 CAD import 요소 분할(Mesh) : 해석모델 [...]