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논문 초록 (Abstract)

본 논문에서는 초소형 전기 차량용 매입형 영구자석 동기 전동기(IPMSM)의 출력밀도 향상을 위해 모터의 크기를 직경비에 따라 축소 설계하여 체적을 줄이고 출력밀도를 향상시키는 연구를 진행하였다. 출력밀도 향상을 위해 배터리 전압을 65(Vdc)에서 120(Vdc)로 변경하고 고정자는 200(Φ)에서 175(Φ)로 축소하였다. 이에 따라, 슬롯 면적을 확보하기 위해 고정자 직경과 회전자 직경의 비율을 변경하고 자속밀도 분포를 고려하여 치 폭과 요크 폭을 재설계하였다. 배터리 전압 변경에 따라 기본 모델의 권선 방식인 델타 결선법에서 성형 결선법으로 재설계하였고, 회전자의 역기전력 수준과 d축 및 q축 인덕턴스, 토크 리플을 고려하여 영구 자석의 높이와 두께를 선정하였다. 유한요소해석을 통해 기존 모델과 변경 모델의 운전특성을 비교 분석하였으며, 변경 모델의 출력 밀도 향상과 운전영역 확대를 검증하였다.