이 논문은 대용량 전기직접구동(direct-drive) 응용을 위한 축방향 플럭스 영구자석 동기전동기(axial flux permanent magnet synchronous machine)의 설계 과정과 상세한 다물리(multi-physics) 분석을 제시한다. 본 논문에서 다루는 기기는 26 rpm에서 정격 130 kW이며, 이중 고정자(dual-stator) 내륜형(inner-rotor) 구조를 갖는다. 먼저, 분할(segmented)된 조각과 미리 권선(pre-wound)된 치(teeth)를 조립하여 구성되는 고정자 코어(stator core)를 제안하고 이를 대용량 축방향 플럭스 PM( AFPM ) 기기에 적용한다. 이 방법을 통해 대구경 AFPM 기기의 제작과 관련된 문제를 해결할 수 있다. 또한 열을 전달하기 위해 기기 내부에 새로운 수랭(water-cooling) 시스템을 내장한다. 아울러 조립 절차와 제작 공정 또한 제안한다. 마지막으로, 다물리 설계를 기반으로 시제품 기기를 제작하고 시험한다. 실험 결과는 유한요소해석(finite-element analysis, FEA)과 잘 일치한다.

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