| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2021년 가을 (11/24 ~ 11/26, 경주 라한호텔) |
| 권호 | 27권 2호 |
| 발표분야 | D. 구조 재료 분과 |
| 제목 | 산업용 유도전동기용 알루미늄/구리 고압주조 회전자 고압주조 유동/응고에 관한 연구 |
| 초록 | 최근 친환경 에너지 절감을 위한 초고효율 유도전동기에 대한 연구가 증대되고 있으며, 가격경쟁력과 함께 높은 효율을 확보할 수 있는 융복합 생산기술의 필요성이 크게 부각되고 있다. 유도전동기의 고효율화를 위해서는 전동기 손실 저감이 필요하며, 특히 전동기 손실 중 20% 이상을 차지하는 회전자 동손 저감에 대한 연구가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 유도전동기의 기동 시 에너지 소모를 줄이며, 운전 중 동손을 저감시킬 수 있는 알루미늄/구리 이종 소재가 적용된 회전자를 설계하였고, 회전자를 제작 시 발생하는 고압주조 기포 및 수축결함을 줄일 수 있는 소재 제어 측면에서의 고압주조 유동/응고에 관한 연구를 수행하였다. 산업용 유도전동기 알루미늄/구리 회전자의 고압주조 유동 및 응고 거동을 분석하기 위해 3가지 런너를 설계하였으며, 주입온도, 금형 온도, 주입 금속 등의 동일한 주조 조건에서 회전자의 상 엔드링에서 나타나는 용탕 거동 및 결함에 대해 유동응고해석 프로그램을 이용하여 비교 분석하였다. 분석 결과 3가지 런너 구조에서 용탕이 고립되어 응고되는 최종 충전부에서 수축결함이 발생하였다. 특히 벤팅 시스템이 없어 초기 유입된 용탕이 고립되는 런너 구조에서 기포 결함과 수축결함 발생 확률이 높게 나타났다. 한편 벤팅 시스템이 적용된 런너 구조에서는 슬리브를 통해 유입되는 공기와 금형 내 존재하는 공기가 벤팅 시스템을 통해 배출되므로 기포 결함 발생 가능성을 가장 낮은 것으로 나타났다. 이는 최종 충전 시까지 벤팅 시스템이 활성화되므로 초기 고립된 공기를 유동 및 응고 과정에서 제어하는 효과가 극대화된 것으로 사려된다. |
| 저자 | 김영찬 |
| 소속 | 한국생산기술(연) |
| 키워드 | <P>유도전동기; 이종소재; 회전자; 고압주조; 유동응고</P> |
