냉매순환형 모터의 토크 증강에 관한 연구

Abstract

모터의 출력은 권선의 발열로 인해 제한되어있다. 이를 극복하기 위해 지금까지 여러종류의 냉매순환형 냉각 모터가 개발되어 왔지만 모바일 로봇에 특화된 형태는 거의 없었다. 따라서 본 연구에서는 모바일 로봇에 적용시키기 용이하도록 솔리드웍스 플로우시뮬레이션을 통해 냉각 시스템을 소형,경량화 시켰다. 그 결과 기존 모터에 비해 무게당 출력,토크를 향상시킬 수 있었다. 또한 2차의 단순화된 열전달 모델을 통해 모터 권선과 하우징의 온도를 예측할 수 있도록 만들었다. 그리고 해당 열전달 모델과 매개 변수 추정 알고리즘을 통해 모터의 열적 매개 변수를 추정하였다. 또한 권선의 온도에 따라 전류의 제한값을 변화시킴으로써 모터의 제한된 토크를 더 사용할 수 있도록 만들었다. 그 결과 제어 성능이 향상되었으며 온도제어 또한 가능해졌다.