전기차 구동모터의 조립 단계별 동특성 해석 모델 개발
일시11/27 금 · 10:00~10:40
발표장컨퍼런스홀
- 저자
- 이다민, 한제헌, 양효석(한국공학대)
- 소속
- 한국공학대
- 좌장
- 김성현(현대차), 박춘수(표준과학연), 박현우(동아대), 손기성(세안기술)
키워드
확장요약문
전기자동차의 보급 확대와 함께 구동모터의 진동 및 소음 특성은 차량 NVH 성능을 결정하는 주요 요소로 다루어지고 있다. 구동모터는 stator core, winding 및 housing 등이 순차적으로 조립되는 구조로, 조립 과정에서 질량과 강성 및 결합조건이 변화함에 따라 동특성도 달라질 수 있다. 따라서 각 조립 단계의 구조적 특성을 반영하면서도 효율적으로 해석할 수 있는 모델링 기법이 요구된다. 특히 적층 강판, 접착층 및 winding의 세부 구조를 직접 구현할 경우 해석 모델이 복잡해지고 계산 비용이 증가하므로, 전역 동특성을 재현할 수 있는 등가 모델링이 필요하다. 본 연구에서는 전기차 구동모터를 stator core, stator assembly 및 housing assembly 단계로 구분하여 동특성 해석 모델을 구축하였다. Stator core는 적층 강판과 접착층을 등가 직교이방성 재료로 치환하고, 모달시험 결과를 이용해 물성치를 보정하였다. Stator assembly에서는 hairpin winding과 stator teeth 영역을 등가물성 영역으로 단순화하여 winding 조립에 따른 질량 및 강성 변화를 반영하였다. Housing assembly에는 실제 형상과 질량 분포를 반영하기 위해 3D scan 기반 reverse engineering 모델을 적용하였다. 구축된 모델은 각 조립 단계의 모달시험 및 주파수응답함수(FRF) 결과와 비교하여 검증하였으며, 실험 FRF로부터 산정한 감쇠 특성을 주파수응답해석에 반영하였다. 해석 결과를 통해 조립 단계에 따른 주요 모드와 공진주파수 및 주파수응답 특성의 변화 경향을 실험 결과와 비교하였다. 이를 바탕으로 전기차 구동모터의 조립 단계별 동특성 변화를 예측하기 위한 해석 모델의 적용 가능성을 검토하였다.