NSGA-II와 해석적 기법 기반 EV에어컨 시스템 압축기용 SPMSM의 다목적 최적설계

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Contrary to internal combustion engine vehicles, electric vehicles (EVs) obtain
the power required for the compressor of the air conditioning system from the electric compressor. Therefore, the optimal design of the electric motor, the main component of the electric compressor, is essential to improve the EV mileage. A multi-objective optimal design is required, because the characteristics of the motor are in a trade-off relationship with each other. When the finite element method (FEM) is used, multi-objective optimal designs of the motor take significant time because of the diversity analyzes required for the optimal model search. To solve this problem, in this study, using the NSGA-II and analytical method, a multi- objective optimal design method of SPMSM for EVs air conditioner system compressor was proposed and applied. The validity of the proposed method was secured by comparing the characteristics of the optimal design model with those of initially designed model.

목차 (Table of Contents)

• 1 장. 서론 1
• 1.1 연구 배경 및 목적 1
• 1.2 연구 내용 3
• 2 장. 해석적 기법을 이용한 SPMSM 의 전자기 특성해석 4
• 2.1 전자기 해석해 도출 4
• 2.1.1 SPMSM 모델링 4
• 2.1.2 영구자석에 의한 공극 자계 분포 5
• 2.1.3 전기자 반작용에 의한 공극 자계 분포 8
• 2.1.4 카터 계수를 이용한 슬롯 효과 고려 10
• 2.2 쇄교자속, 역기전력, 전자기 토크 11
• 2.3 회로정수 14
• 2.3.1 저항 14
• 2.3.2 인덕턴스 15
• 2.4 전자기 손실 특성 16
• 2.4.1 동손 17
• 2.4.2 철손 17
• 2.4.3 와전류손 20
• 3 장. 최적 설계 기법 24
• 3.1 대리모델 기반 최적화 24
• 3.2 확률론적 최적화 알고리즘 26
• 3.2.1 PSO 알고리즘 26
• 3.2.2 유전 알고리즘 27
• 3.3 전동기 최적화 문제의 정의 28
• 3.4 NSGA-II. 30
• 4 장. 제안된 SPMSM 설계 프로세스 34
• 4.1 SPMSM 의 비장하 분리 34
• 4.2 주어진 회전자 사양에 따른 고정자의 설계 프로세스 36
• 4.3 다목적 최적 설계를 위한 수순 39
• 4.4 제안된 기법의 검증 41
• 4.4.1 EV 에어컨 시스템 압축기용 SPMSM 의 설계 사양 41
• 4.4.2 다목적 최적 설계 결과 및 초기 모델과 비교 검증 42
• 4.4.3 초기 모델 해석결과 및 실험결과 45
• 5 장. 결론 47
• 참고 문헌 48