프로펠러는 불균일한 와류(wake) 장에서 회전할 때 추력과 토크가 변동한다. 프로펠러는 프로펠러에서 발생하는 진동과 소음의 대부분을 유발하며, 축과 베어링에 대한 기계적 손상을 초래할 수 있다. 최근 전기추진(electric propulsion) 선박에 대한 수요가 증가하고 있다. 해양 프로펠러에서 토크와 속도 변동이 발생하면, 추진 모터의 전류 및 전압에서 조화(harmonic) 성분이 나타나 손실 증가, 장치 성능 저하, 토크 맥동(torque pulsations)을 유발한다. 본 연구에서는 프로펠러의 변동하는 부하 토크로 인해 발생하는 모터 및 기계적 진동의 영향을 줄이기 위한 조화 주입(harmonic injection) 방법을 제안한다. 고조화 성분을 모터 전류에 적용하여, 부하 토크의 변동과 같은 크기를 가지면서 위상이 다른 모터 토크를 생성한다. 본 연구에서는 목표 선박인 중형 유조선(medium range tanker)의 토크를 얻기 위해 전산유체역학(computational fluid dynamics) 시뮬레이션을 수행하였고, 모터 시뮬레이션을 모델링하기 위해 MATLAB Simulink를 사용하였다. 그 결과 조화 주입 방법은 모터의 기계적 토크 변동을 87%까지 감소시킬 수 있음이 확인되었다.

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