영구자석 동기전동기의 철손 예측을 위한 등가회로 모델링

Modeling for Iron Loss Prediction by Equivalent Circuit of Permanent Magnet Synchronous Motor

본 논문은 영구자석 동기전동기의 철손 예측을 위한 등가회로 모델링을 다룬다. 특히, 고속 영역에서 철손은 영구자석 동기전동기의 출력 성능을 제한하는 중요한 요소가 된다. 또한 설계 단계에서 쉽게 철손을 예측할 수 있다면 보다 효율적인 전동기 설계가 가능해진다. 이러한 점 때문에 영구자석 동기전동기의 철손을 예측하기 위한 다양한 방법들이 제시되고 있다. 일반적으로 적용되는 방법은 실험식, 유한 요소 예측, 그리고 등가회로 모델링이다. 그 방법들은 철손 예측과 관련하여 각각의 장단점을 가지고 있다. 따라서, 본 논문에서는 고속 영역에서 운전되는 영구자석 동기전동기의 철손을 산정하기 위해 세 방법 모두를 적용하였으며, 제안된 방법의 유효성은 시험 결과와의 비교를 통해 확인하였다.

This paper deals with a modeling process for the prediction of iron loss by the equivalent circuit of permanent magnet synchronous motor (PMSM). Particularly, in the PMSM, iron loss becomes the ultimate limiting factor of its output capability at high speed. In addition, if the iron loss can be easily predicted at the design stage, a more efficient PMSM design is possible. Because of these reasons, there are various ways to predict iron loss in the PMSM. The commonly applied methods are empirical formula, finite element prediction, and equivalent circuit modeling. In respect to the prediction of iron loss, above mentioned each method has both merits and drawbacks. Therefore, in this paper, all of them are employed in order to estimate the iron loss of PMSM operated in high speed region, and the validity of the proposed method is confirmed by the comparison with test result.