Abstract
A Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM) for an electrical power steering system (EPS) is adopting various dual three-phase type stator windings to get the high fault tolerance capability when the motor runs at the failure condition. In this paper, we analyze the effects of stator winding arrangements on the characteristics such as torque and efficiency of the PMSM with leading and lagging current angle variations using finite element method. As a result, the most valuable design criteria are proposed to select stator winding method. Especially, we suggest the most appropriate winding method in terms of torque and efficiency, extending constant output area and decreasing noise and torque ripples.
효율 및 제어성이 우수한 영구자석 전동기는 최근 자동차 조향장치 시스템용으로 많이 응용되고 있으며, 인버터 고장 발생 시에도 일정시간 운전이 가능하여 안전성과 신뢰성을 확보할 수 있도록 다양한 형태의 이중 3상 구조의 고정자 권선방법을 적용하고 있다. 본 논문에서는 진상 및 지상의 전류위상 변화 시 각각의 권선방법이 전동기 특성에 미치는 영향을 유한요소해석을 통해 분석하고, 그 결과 이중 3상 고정자 권선을 갖는 동기전동기 설계 시 특성 측면에서 가장 적절한 권선방법을 선정할 수 있도록 설계전략을 제시한다. 구체적으로 토크 및 효율 측면과 약계자 제어를 통한 정출력 영역 확대 측면, 그리고 저진동 및 저소음을 위한 토크 리플 저감 측면에서 각각 유리한 권선방법을 제시한다.