영구자석 전동기의 설계(기초이론과 함께 하는)
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인버터가 사용된 영구자석 전동기에 대한 구동 원리 및 설계 기법에 대해서 다루는 책이다. 대학교 학부 과정에서 전기기기를 배우는 학생 중 인버터 구동형 영구자석 전동기에 관심이 있는 학생, 대학원에서 전동기 설계를 전공하는 학생들 그리고 기술변화에 따른 전동기에 대한 지식을 습득해야 하는 산업체 재직자들을 대상으로 집필되었으며, 5장까지는 전동기 구동 원리의 개념들이 본래 의도인 그림을 기반으로 쉽게 기술되었다. 6장부터 그 이후 장들은 설계 수식 도출에 관한 내용을 다루고 있다.
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출판사 리뷰
출판사 리뷰
목차
목차
CHAPTER 1 들어가며
1.1 전동기의 힘(토크) 발생원리 : 자기력
1.2 힘 발생원리에 기반한 전동기의 기본 구조
1.3 세계 최초의 전동기
1.4 전동기의 성능 개선 방향성
CHAPTER 2 영구자석 전동기의 동작 원리 기초
2.1 간략하게 보는 영구자석 전동기의 회전 원리
2.2 전류 방향의 제어 - DC 전동기와 BLDC 전동기
2.3 3상 권선
2.4 영구자석 전동기의 구동원리1 : 자속의 관점에서
2.5 영구자석 전동기의 구동원리2 : 전압과 전류의 관점에서
2.6 3상 전동기 구동 시스템
2.7 BLDC 전동기로의 구동
2.8 전동기 속도 결정의 원리
2.9 자극의 수가 회전에 미치는 영향
CHAPTER 3 자성체 재질 : 전기 강판과 영구자석
3.1 자기 쌍극자 모멘트와 비투자율
3.2 자벽론에 의한 강자성체 고찰
3.3 전기 강판
3.4 영구자석
CHAPTER 4 권선법
4.1 권선의 목표 및 기본가정
4.2 용어의 정리
4.3 Star of Slots
4.4 코일의 결선
4.5 권선 계수
CHAPTER 5 IPMSM의 구동원리
5.1 마그네틱 토크와 릴럭턴스 토크
5.2 d축, q축, 전류위상각의 관계
5.3 전류위상각에 따른 마그네틱 토크
5.4 전류위상각에 따른 릴럭턴스 토크
5.5 전류위상각에 따른 합석 자속
CHAPTER 6 지배 방정식과 dq모델
6.1 3상 전압 방정식
6.2 dq 변환
6.3 dq 전압 방정식
6.4 출력식
6.5 철손 고려 모델*
CHAPTER 7 최대출력제어
7.1 전류 제한원과 전압 제한원
7.2 제어모드 1 - 단위 전류당 최대 토크 제어
7.3 제어모드 2
7.4 제어모드 3 - 단위 전압당 최대 토크 제어
CHAPTER 8 쇄교자속 계산 일반식
8.1 기자력과 도체 밀도 분포
8.2 영구자석에 의한 쇄교자속
8.3 코일 전류에 의한 쇄교자속
CHAPTER 9 영구자석에 의한 공극 자속
9.1 SPMSM
9.2 IPMSM
CHAPTER 10 공극 인덕턴스
10.1 SPMSM
10.2 IPMSM
CHAPTER 11 비선형을 고려한 자기 등가 회로 해석법*
11.1 q=1 구조의 IPMSM 자기 등가 회로
11.2 노드 해석법을 사용한 비선형 자기 등가 회로 해석
11.3 Newton-Raphson 법
11.4 비선형 해석을 위한 방정식
11.5 해의 수렴성 향상
CHAPTER 12 출력식의 유도
12.1 장하의 정의
12.2 출력 계수의 유도1
12.3 출력 계수의 유도2
12.4 D와 L의 분리
12.5 슬롯 형상 계수의 경험값
CHAPTER 13 설계 프로세스
13.1 설계 사양의 결정
13.2 경험치의 설정
13.3 권선계수
13.4 공극 자속밀도의 계산
13.5 사이징
13.6 회전자 형상 설계
13.7 턴수 설계
13.8 슬롯 면적의 계산
13.9 고정자 형상 설계
13.10 인덕턴스의 계산
13.11 요구 전류의 계산
13.12 저항의 계산
13.13 구동 전압의 계산
13.14 파라미터 검증 : EL-map*
CHAPTER 14 엑셀을 사용한 IPMSM 설계의 예
Step 1. 기본값 결정
Step 2. 공극자속밀도, 극당 공극자속량 계산
Step 3. 권선 계수의 계산
Step 4. 사이징 및 공극 직경/축방향 길이 결정
Step 5. 회전자 형상 치수 계산
Step 6. 고정자 권선의 턴수 설계
Step 7. 고정자 형상 치수의 계산
Step 8. 인덕턴스의 계산
Step 9. 전류벡터의 계산
Step 10. 토크 계산
Step 11. 입력 전압 계산
1.1 전동기의 힘(토크) 발생원리 : 자기력
1.2 힘 발생원리에 기반한 전동기의 기본 구조
1.3 세계 최초의 전동기
1.4 전동기의 성능 개선 방향성
CHAPTER 2 영구자석 전동기의 동작 원리 기초
2.1 간략하게 보는 영구자석 전동기의 회전 원리
2.2 전류 방향의 제어 - DC 전동기와 BLDC 전동기
2.3 3상 권선
2.4 영구자석 전동기의 구동원리1 : 자속의 관점에서
2.5 영구자석 전동기의 구동원리2 : 전압과 전류의 관점에서
2.6 3상 전동기 구동 시스템
2.7 BLDC 전동기로의 구동
2.8 전동기 속도 결정의 원리
2.9 자극의 수가 회전에 미치는 영향
CHAPTER 3 자성체 재질 : 전기 강판과 영구자석
3.1 자기 쌍극자 모멘트와 비투자율
3.2 자벽론에 의한 강자성체 고찰
3.3 전기 강판
3.4 영구자석
CHAPTER 4 권선법
4.1 권선의 목표 및 기본가정
4.2 용어의 정리
4.3 Star of Slots
4.4 코일의 결선
4.5 권선 계수
CHAPTER 5 IPMSM의 구동원리
5.1 마그네틱 토크와 릴럭턴스 토크
5.2 d축, q축, 전류위상각의 관계
5.3 전류위상각에 따른 마그네틱 토크
5.4 전류위상각에 따른 릴럭턴스 토크
5.5 전류위상각에 따른 합석 자속
CHAPTER 6 지배 방정식과 dq모델
6.1 3상 전압 방정식
6.2 dq 변환
6.3 dq 전압 방정식
6.4 출력식
6.5 철손 고려 모델*
CHAPTER 7 최대출력제어
7.1 전류 제한원과 전압 제한원
7.2 제어모드 1 - 단위 전류당 최대 토크 제어
7.3 제어모드 2
7.4 제어모드 3 - 단위 전압당 최대 토크 제어
CHAPTER 8 쇄교자속 계산 일반식
8.1 기자력과 도체 밀도 분포
8.2 영구자석에 의한 쇄교자속
8.3 코일 전류에 의한 쇄교자속
CHAPTER 9 영구자석에 의한 공극 자속
9.1 SPMSM
9.2 IPMSM
CHAPTER 10 공극 인덕턴스
10.1 SPMSM
10.2 IPMSM
CHAPTER 11 비선형을 고려한 자기 등가 회로 해석법*
11.1 q=1 구조의 IPMSM 자기 등가 회로
11.2 노드 해석법을 사용한 비선형 자기 등가 회로 해석
11.3 Newton-Raphson 법
11.4 비선형 해석을 위한 방정식
11.5 해의 수렴성 향상
CHAPTER 12 출력식의 유도
12.1 장하의 정의
12.2 출력 계수의 유도1
12.3 출력 계수의 유도2
12.4 D와 L의 분리
12.5 슬롯 형상 계수의 경험값
CHAPTER 13 설계 프로세스
13.1 설계 사양의 결정
13.2 경험치의 설정
13.3 권선계수
13.4 공극 자속밀도의 계산
13.5 사이징
13.6 회전자 형상 설계
13.7 턴수 설계
13.8 슬롯 면적의 계산
13.9 고정자 형상 설계
13.10 인덕턴스의 계산
13.11 요구 전류의 계산
13.12 저항의 계산
13.13 구동 전압의 계산
13.14 파라미터 검증 : EL-map*
CHAPTER 14 엑셀을 사용한 IPMSM 설계의 예
Step 1. 기본값 결정
Step 2. 공극자속밀도, 극당 공극자속량 계산
Step 3. 권선 계수의 계산
Step 4. 사이징 및 공극 직경/축방향 길이 결정
Step 5. 회전자 형상 치수 계산
Step 6. 고정자 권선의 턴수 설계
Step 7. 고정자 형상 치수의 계산
Step 8. 인덕턴스의 계산
Step 9. 전류벡터의 계산
Step 10. 토크 계산
Step 11. 입력 전압 계산
저자
저자
배재남
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