KR102571522B1 - 전기차 구동모터 베어링의 전식수명 평가를 위한 등가회로모델링 방법 - Google Patents

전기차 구동모터 베어링의 전식수명 평가를 위한 등가회로모델링 방법 Download PDF

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박상욱
강한별
신민경
김락민
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Abstract

전기차 구동모터 베어링의 전식수명 평가를 위한 등가회로 모델링 방법이 개시된다. 전기차 구동모터 베어링의 전식수명 평가를 위한 등가회로 모델링 방법은, 전기차 구동모터로부터 샤프트 전압을 측정하고 측정된 샤프트 전압에 기초하여 전식 전류를 추정하는 단계, AC 외부전원 인가를 통해 전식 커패시턴스(Cext)를 도출하는 단계, DC 외부전원 인가를 통해 전식 저항(Rext)을 도출하는 단계, 도출된 전식 커패시턴스 및 전식 저항을 포함하는 외부 임피던스 회로를 적용하여 베어링 커패시턴스(CB) 및 베어링 전식저항(Re)을 산출하는 단계 및 외부 임피던스 회로, 베어링 커패시턴스 및 베어링 전식저항을 적용하여 베어링의 전식 평가를 검증하는 단계를 포함한다. 이에 따라, 외부 임피던스 모사 회로를 적용하여 실제 구동 모터와 동일한 전기적 스트레스를 갖는 정량적인 베어링 전식수명평가가 가능하게 되고, 이를 통해 기존 베어링 시험의 기계적 스트레스에 대한 검증뿐만 아니라, 전기적 스트레스를 추가하여 동시에 복합스트레스에 대한 베어링 수명평가가 가능하게 된다.

Description

전기차 구동모터 베어링의 전식수명 평가를 위한 등가회로 모델링 방법{EQUIVALENT CIRCUIT MODELING METHOD FOR EVALUATING ELECTROLYTIC LIFESPAN OF ELECTRIC VEHICLE DRIVE MOTOR BEARINGS}
본 발명은 전기차 구동모터 베어링의 전식수명 평가를 위한 등가회로 모델링 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구동모터 및 베어링의 임피던스를 외부회로로 모사하여 삽입하는 전기차 구동모터 베어링의 전식수명 평가를 위한 등가회로 모델링 방법에 관한 것이다.
일반적으로 베어링(bearing)은 회전하고 있는 기계의 축을 일정한 위치에 고정시키고 축의 자중과 축에 걸리는 하중을 지지하면서 축을 회전시키는 역할을 하는 것이다.
이러한 베어링은 축받이라고도 하며, 베어링과 접촉하고 있는 축 부분을 저널이라고 하며, 그 접촉상태에 따라 미끄럼베어링과 구름베어링의 두 종류로 분류된다.
이중, 구름 베어링은 내륜과, 외륜과, 내륜과 외륜 사이에서 원주 방향으로 이격되어 복수로 구비되어 구름 운동을 하는 복수의 전동체로 이루어진다.
이와 같은 구름 베어링은 다이벌스 머신(Diverse machine), 휠 셋(Wheel set), 레일 차량의 트랙션 모터(Traction Motor), 드라이브 트레인에 사용되는 DC 또는 전기 자동차, 풍력에 의해 구동되는 회전형 전기기기 등과 같은 장치에 사용된다.
그리고, 이러한 베어링은 전류에 노출되어 전기 화학적 반응에 의해 외륜, 내륜 및 전동체가 전해부식(電解腐蝕)되는 전식(electrolytic corrosion)이 발생하여 모터나 회전형 전기기기의 조기 고장의 원인이 된다.
이러한 베어링의 전식 원인은 인버터에서 구동모터를 가변속 구동하기 위해 PWM 스위칭을 실시함으로써 유도되는 공통모드전압(Common mode voltage)이 베어링 사이에 유기되어 발생되는 축전압에 의한 방전가공전류(electric discharge machining current) 때문에 주로 발생된다.
그러나, 일반적으로 구동모터 제조 시 조립을 완료한 후에는 베어링의 전식 전압/전류를 측정하기 위한 접속 가능 지점이 없어, 직접 계측이 어렵다는 문제가 있다.
이에 따라, 외부 노이즈를 주입하여 샤프트 전압의 응답 특성을 확인하고 전기적인 회로 해석 및 등가화 모델링을 통해 베어링의 전식 전압/전류를 추정하기 위한 니즈가 증대되었다.
본 발명의 목적은 구동모터 및 베어링의 임피던스를 외부회로로 모사하여 삽입하는 전기차 구동모터 베어링의 전식수명 평가를 위한 등가회로 모델링 방법을 제공함에 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기차 구동모터 베어링의 전식수명 평가를 위한 등가회로 모델링 방법은, 상기 전기차 구동모터로부터 샤프트 전압을 측정하고 상기 측정된 샤프트 전압에 기초하여 전식 전류를 추정하는 단계, AC 외부전원 인가를 통해 전식 커패시턴스(Cext)를 도출하는 단계, DC 외부전원 인가를 통해 전식 저항(Rext)을 도출하는 단계, 상기 도출된 전식 커패시턴스 및 전식 저항을 포함하는 외부 임피던스 회로를 적용하여 베어링 커패시턴스(CB) 및 베어링 전식저항(Re)을 산출하는 단계 및 상기 외부 임피던스 회로, 베어링 커패시턴스 및 베어링 전식저항을 적용하여 베어링의 전식 평가를 검증하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 측정된 샤프트 전압에 기초하여 전식 전류를 추정하는 단계는, 상기 전기차 구동모터의 샤프트 및 하우징 간의 전압을 측정하고, 상기 측정된 샤프트 및 하우징 간의 전압에 기초하여 전식 전류를 추정할 수 있다.
또한, 상기 전식 커패시턴스(Cext)를 도출하는 단계는, 상기 AC 외부전원 인가에 따라 상기 샤프트 전압을 계측하고, 상기 계측된 샤프트 전압에 기초하여 상기 전식 커패시턴스를 도출할 수 있다.
또한, 상기 전식 저항(Rext)을 도출하는 단계는, DC 외부전원 인가시 상기 샤프트 전압의 방전 시간을 계측하고, 상기 계측된 방전 시간에 기초하여 상기 전식 저항을 도출할 수 있다.
또한, 상기 베어링 커패시턴스(CB) 및 베어링 전식저항(Re)을 산출하는 단계는, 상기 외부 임피던스 회로를 적용한 베어링 전식수명 평가시험기 적용 등가회로에서 상기 AC 외부전원 대비 상기 전식 전류를 매칭하여 상기 베어링 커패시턴스 및 베어링 전식저항을 산출할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전기차 구동모터 베어링의 전식수명 평가를 위한 등가회로 모델링 방법은, 상기 전식 커패시턴스, 전식 저항, 베어링 커패시턴스 및 베어링 전식저항이 저장된 빅데이터 기초하여 상기 전기차 구동모터의 스펙에 대응하여 상기 전식 커패시턴스, 전식 저항, 베어링 커패시턴스 및 베어링 전식저항이 자동적으로 선택되어 상기 베어링 전식수명 평가시험기 적용 등가회로에 적용되는 단계를 더 포함한다.
이상과 같은 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 외부 임피던스 모사 회로를 적용하여 실제 구동 모터와 동일한 전기적 스트레스를 갖는 정량적인 베어링 전식수명평가가 가능하게 되고, 이를 통해 기존 베어링 시험의 기계적 스트레스에 대한 검증뿐만 아니라, 전기적 스트레스를 추가하여 동시에 복합스트레스에 대한 베어링 수명평가가 가능하게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기차 구동모터 베어링의 전식수명 평가를 위한 등가회로 모델링 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 베어링 전식 임피던스 등가회로 모델링을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 베어링 전식수명 평가시험기 적용 등가회로 모델링을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 샤프트 전압 측정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전식 커패시턴스를 도출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전식 저항을 도출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 베어링 커패시턴스 및 베어링 전식저항을 산출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전기차 구동모터 베어링의 전식수명 평가를 위한 등가회로 모델링 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관계 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기차 구동모터 베어링의 전식수명 평가를 위한 등가회로 모델링 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기차 구동모터 베어링의 전식수명 평가를 위한 등가회로 모델링 방법은 전기차 구동모터로부터 샤프트 전압을 측정하고 측정된 샤프트 전압에 기초하여 전식 전류를 추정하는 단계(S110), AC 외부전원 인가를 통해 전식 커패시턴스(Cext)를 도출하는 단계(S120), DC 외부전원 인가를 통해 전식 저항(Rext)을 도출하는 단계(S130), 도출된 전식 커패시턴스 및 전식 저항을 포함하는 외부 임피던스 회로를 적용하여 베어링 커패시턴스(CB) 및 베어링 전식저항(Re)을 산출하는 단계(S140) 및 외부 임피던스 회로, 베어링 커패시턴스 및 베어링 전식저항을 적용하여 베어링의 전식 평가를 검증하는 단계(S150)를 포함한다.
여기서, 전기차 구동모터 베어링의 전식수명 평가를 위한 등가회로 모델링 방법은 전기 구동모터 내부에 포함된 베어링의 전식 임피던스를 모사하여 이를 등가회로로 모델링하는 방법을 의미한다.
또한, 베어링의 전식 임피던스를 모사하여 등가회로를 모델링 한 후 외부 전압을 인가하여 샤프트 전압의 응답 특성을 확인하고, 이를 바탕으로 베어링의 전식 전압 및 전류를 추정할 수 있다.
구체적으로, 도 2를 통해 베어링 전식 임피던스 등가회로 모델링을 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 베어링 전식 임피던스 등가회로 모델링을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 좌측에 도시된 도면은 실제 구동 모터 내부의 베어링 구조를 의미하고, 우측에 도시된 도면은 베어링에 대한 전식 임피던스 등가회로를 의미한다.
구체적으로, 실제 구동 모터 내부의 베어링 구조는 샤프트(210) 및 하우징(220) 내부에 내륜(230) 및 외륜(240)이 배치되고, 내륜(230) 및 외륜(240) 사이에 볼(260)이 위치하며, 내륜(230)과 볼(260) 사이 그리고 외륜(240)과 볼(260)사이에는 각각 그리스(윤활제)(250)가 위치한다.
여기서, 볼(260)과 그리스(250) 및 내륜(230) 간의 전기적인 관계와 볼(260)과 그리스(250) 및 외륜(240)간의 전기적인 관계 각각은 베어링 커패시턴스로 등가 전환될 수 있고, 샤프트(210) 및 하우징(220) 간의 관계는 회전자-고정자 구조에 따른 기생 커패시턴스로 등가 전환될 수 있다.
그리고, 등가전환된 베어링 캐피시턴스 및 회전자-고정자 구조에 따른 기생 커패시턴스는 통합되어 우측에 도시된 등가 커패시턴스(Ce)(213)으로 전환될 수 있다.
또한, 샤프트(210)와 하우징(220) 간에 측정되는 전압은 우측에 도시된 샤프트 전압(VE)(211)로 변환되고, 그리스(250)를 통한 방전되는 저항은 우측에 도시된 방전 저항(RE)(214)로 변환될 수 있다.
또한, 우측에 도시된 베어링 통전 전류(212)는 베어링을 통해 흐르는 전식 전류를 의미하고, 스위치(QE)(215)는 방전 경로를 제어하는 스위치를 의미한다.
즉, 좌측에 도시된 베어링 1개의 구조는 우측에 도시된 베어링에 대한 전식 임피던스 등가회로로 변환될 수 있으며, 베어링의 개수가 늘어나면 회로 상에서 우측에 도시된 베어링에 대한 전식 임피던스 등가회로도 대응하여 늘어나게 된다.
상술한 바와 같이, 베어링 1개는 커패시턴스 1개, 저항 1개, 스위치 1개 및 베어링 통전 전류를 포함하는 회로로 등가 변환될 수 있다.
그리고, 베어링 전식 임피던스 등가회로 모델링을 활용하여 베어링 전식수명 평가시험기를 적용한 등가회로 모델링이 진행될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 베어링 전식수명 평가시험기 적용 등가회로 모델링을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 베어링이 복수개가 존재하는 경우 예를 들어, 프론트 베어링 및 리어 베어링이 각각 존재하는 경우 도 2에서 설명한 바와 같이 베어링 전식 임피던스 등가회로로 변환될 수 있으며, 도 3에서는 프론트 베어링에 대한 전식 임피던스 등가회로(311)와 리어 베어링에 대한 전식 임피던스 등가회로(321)로 변환될 수 있다.
여기서, 좌측 베어링 전식수명 평가시험기의 50Ω과 R, C는 외부 임피던스(330)로서, 우측의 베어링 전식수명 평가시험기 적용 등가회로 모델에서 외부 모사 임피던스 회로(Zext)(331)로 등가변환될 수 있다.
또한, Vext는 외부 인가 전압으로서 함수발생기로 구현될 수 있고, VB는 프론트 베어링 및 리어 베어링에 걸리는 베어링 전식 전압을 의미하며, CFB는 프론트 베어링 커패시턴스, CRB는 리어 베어링 커패시턴스를 의미한다.
또한, RF는 프론트 베어링의 방전 저항을 의미하고, RR은 리어 베어링의 방전 저항을 의미한다.
또한, QF는 프론트 베어링 방전 경로를 의미하고, QR은 리어 베어링 방전 경로를 의미한다.
한편, 전기차 구동모터로부터 샤프트 전압을 측정하고 측정된 샤프트 전압에 기초하여 전식 전류를 추정하는 단계(S110)는 전기차 구동모터의 샤프트 및 하우징 간의 전압을 측정하고, 측정된 샤프트 및 하우징 간의 전압에 기초하여 전식 전류를 추정할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 샤프트 전압 측정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 전기차 구동모터에서 직접 계측 가능한 샤프트 전압이 rpm 별로 계측되어 도시되어 있으며, 이는 실제 구동모터에서 샤프트-하우징 간의 전압 즉, 구동모터의 축전압을 오실로스코프로 측정한 값이다.
그리고, 이렇게 측정된 샤프트 전압에 기초하여 도 2에 도시된 베어링 통전 전류(212) 즉, 전식 전류를 추정할 수 있다.
그리고, AC 외부전원 인가를 통해 전식 커패시턴스(Cext)를 도출하는 단계(S120)는 AC 외부전원 인가에 따라 샤프트 전압을 계측하고, 계측된 샤프트 전압에 기초하여 전식 커패시턴스를 도출할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전식 커패시턴스를 도출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, AC 외부전원 인가에 따른 샤프트 전압의 계측 결과값이 도시되어 있다.
구체적으로, AC 외부전원 인가를 통해 외부 노이즈에 대한 샤프트 전압의 응답 형태를 기반으로 외부 노이즈에 대한 파형 해석(510) 및 코일 전압에 대한 해석(520)을 통해 전식 커패시턴스(Cext)를 도출할 수 있다.
여기서, AC 외부전원은 함수발생기를 이용하여 Vext정현파의 생성을 통해 구현할 수 있고, 외부 노이즈에 대한 파형 해석(510)은 하기의 수학식 1을 통해 전식 커패시턴스를 도출할 수 있다.
Figure 112023073949786-pat00001
또한, 코일 전압에 대한 해석(520)은 하기의 수학식 2를 통해 샤프트 전압을 도출할 수 있다.
Figure 112023073949786-pat00002
한편, DC 외부전원 인가를 통해 전식 저항(Rext)을 도출하는 단계(S130)는 DC 외부전원 인가시 샤프트 전압의 방전 시간을 계측하고, 계측된 방전 시간에 기초하여 전식 저항을 도출할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전식 저항을 도출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, DC 외부전압 인가에 따른 샤프트 전압의 계측 결과값이 도시되어 있다.
즉, DC 외부전원을 인가하고 이에 대한 RC 방전 해석을 이용하여 전식 저항을 추정할 수 있는데, 예를 들어, DC 외부전원을 4V로 고정시켜 인가하고, 이에 대한 샤프트 전압(Ve)(610)이 OFF된 이후 방전되는데 소요되는 방전 시간(620)이 5τ(30ns)로 측정되면, 하기의 수학식 3을 통해 전식 저항을 도출할 수 있다.
Figure 112023073949786-pat00003
한편, 도출된 전식 커패시턴스 및 전식 저항을 포함하는 외부 임피던스 회로를 적용하여 베어링 커패시턴스(CB) 및 베어링 전식저항(Re)을 산출하는 단계(S140)는, 외부 임피던스 회로를 적용한 베어링 전식 수명 평가시험기 적용 등가회로에서 AC 외부전원 대비 전식 전류를 매칭하여 베어링 커패시턴스 및 베어링 전식저항을 산출할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 베어링 커패시턴스 및 베어링 전식저항을 산출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 상측에 도시된 도면은 베어링 커패시턴스(CB)(720)를 도출하기 위한 베어링 전식 수명 평가시험기 적용 등가회로를 도시한 도면이다.
여기서, 베어링 커패시턴스(720)를 도출하기 위해 전식 커패시턴스(710)이 적용되었고, 50Ω은 함수발생기 내부 저항을 의미한다.
그리고, 하기 수학식 4에 따라 베어링 커패시턴스가 산출될 수 있다.
Figure 112023073949786-pat00004
여기서, α는 0.3, Cext는 56pF으로 상정하고 베어링 커패시턴스를 산출할 수 있다.
또한, 하측에 도시된 도면은 베어링 전식저항(740)을 도출하기 위한 베어링 전식 수명 평가시험기 적용 등가회로를 도시한 도면이다.
여기서, 베어링 전식저항(740)을 도출하기 위해 전식 저항(730)이 적용되었고, 50Ω은 함수발생기 내부 저항을 의미한다.
그리고, 하기 수학식 5에 따라 베어링 전식저항(740)이 산출될 수 있다.
Figure 112023073949786-pat00005
여기서, Cext가 CB보다 큰 것으로 상정하여, CB값은 무시하고
Figure 112023073949786-pat00006
로 근사하여 베어링 전식저항(740)을 산출할 수 있다.
그리고, 상술한 바와 같이, 산출된 전식 커패시턴스 및 전식 저항을 포함하는 외부 임피던스 회로, 베어링 커패시턴스 및 베어링 전식저항을 적용하여 베어링의 전식 평가를 검증하는 단계(S150)가 수행될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전기차 구동모터 베어링의 전식수명 평가를 위한 등가회로 모델링 방법은, 전식 커패시턴스, 전식 저항, 베어링 커패시턴스 및 베어링 전식저항이 저장된 빅데이터에 기초하여 전기차 구동모터의 스펙에 대응하여 상기 전식 커패시턴스, 전식 저항, 베어링 커패시턴스 및 베어링 전식저항이 자동적으로 선택되어 베어링 전식수명 평가시험기 적용 등가회로에 적용되는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전기차 구동모터 베어링의 전식수명 평가를 위한 등가회로 모델링 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전기차 구동모터 베어링의 전식수명 평가를 위한 등가회로 모델링 방법은, 전기차 구동모터로부터 샤프트 전압을 측정하고 측정된 샤프트 전압에 기초하여 전식 전류를 추정하는 단계(S110), AC 외부전원 인가를 통해 전식 커패시턴스(Cext)를 도출하는 단계(S120), DC 외부전원 인가를 통해 전식 저항(Rext)을 도출하는 단계(S130), 도출된 전식 커패시턴스 및 전식 저항을 포함하는 외부 임피던스 회로를 적용하여 베어링 커패시턴스(CB) 및 베어링 전식저항(Re)을 산출하는 단계(S140), 외부 임피던스 회로, 베어링 커패시턴스 및 베어링 전식저항을 적용하여 베어링의 전식 평가를 검증하는 단계(S150) 및 전식 커패시턴스, 전식 저항, 베어링 커패시턴스 및 베어링 전식저항이 저장된 빅데이터 기초하여 전기차 구동모터의 스펙에 대응하여 상기 전식 커패시턴스, 전식 저항, 베어링 커패시턴스 및 베어링 전식저항이 자동적으로 선택되어 베어링 전식수명 평가시험기 적용 등가회로에 적용되는 단계(S160)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 다양한 종류의 전기차 구동모터에 대해 생성된 등가회로 관련 데이터 특히, 전식 커패시턴스, 전식 저항, 베어링 커패시턴스 및 베어링 전식저항을 저장 및 업데이트하여 빅데이터화가 되면, 추후 전기차 구동모터의 스펙이 상이하게 변경될 경우 변경된 스펙에 대응하여 별도의 산출 과정없이 적절한 전식 커패시턴스, 전식 저항, 베어링 커패시턴스 및 베어링 전식저항이 자동적으로 선택되어 베어링 전식수명 평가시험기 적용 등가회로에 적용될 수 있다.
이를 통해, 별도의 산출과정없이 자동적으로 등가회로가 제안될 수 있게 된다.
한편, 본 발명에 따른 전기차 구동모터 베어링의 전식수명 평가를 위한 등가회로 모델링 방법을 순차적으로 수행하는 프로그램이 저장된 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)가 제공될 수 있다.
비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
210: 샤프트 220: 하우징
230: 내륜 240: 외륜
250: 그리스 260: 볼
211: 샤프트 전압 212: 전식전류
213: 등가 커패시턴스 214: 방전 저항
215: 스위치

Claims (6)

  1. 전기차 구동모터 베어링의 전식수명 평가를 위한 등가회로 모델링 방법에 있어서,
    상기 전기차 구동모터로부터 샤프트 전압을 측정하고 상기 측정된 샤프트 전압에 기초하여 전식 전류를 추정하는 단계;
    AC 외부전원 인가를 통해 전식 커패시턴스(Cext)를 도출하는 단계;
    DC 외부전원 인가를 통해 전식 저항(Rext)을 도출하는 단계;
    상기 도출된 전식 커패시턴스 및 전식 저항을 포함하는 외부 임피던스 회로를 적용하여 베어링 커패시턴스(CB) 및 베어링 전식저항(Re)을 산출하는 단계; 및
    상기 외부 임피던스 회로, 베어링 커패시턴스 및 베어링 전식저항을 적용하여 베어링의 전식 평가를 검증하는 단계;를 포함하는 전기차 구동모터 베어링의 전식수명 평가를 위한 등가회로 모델링 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 측정된 샤프트 전압에 기초하여 전식 전류를 추정하는 단계는,
    상기 전기차 구동모터의 샤프트 및 하우징 간의 전압을 측정하고, 상기 측정된 샤프트 및 하우징 간의 전압에 기초하여 전식 전류를 추정하는 것인, 전기차 구동모터 베어링의 전식수명 평가를 위한 등가회로 모델링 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전식 커패시턴스(Cext)를 도출하는 단계는,
    상기 AC 외부전원 인가에 따라 상기 샤프트 전압을 계측하고, 상기 계측된 샤프트 전압에 기초하여 상기 전식 커패시턴스를 도출하는 것인, 전기차 구동모터 베어링의 전식수명 평가를 위한 등가회로 모델링 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전식 저항(Rext)을 도출하는 단계는,
    DC 외부전원 인가시 상기 샤프트 전압의 방전 시간을 계측하고, 상기 계측된 방전 시간에 기초하여 상기 전식 저항을 도출하는 것인, 전기차 구동모터 베어링의 전식수명 평가를 위한 등가회로 모델링 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 베어링 커패시턴스(CB) 및 베어링 전식저항(Re)을 산출하는 단계는,
    상기 외부 임피던스 회로를 적용한 베어링 전식수명 평가시험기 적용 등가회로에서 상기 AC 외부전원 대비 상기 전식 전류를 매칭하여 상기 베어링 커패시턴스 및 베어링 전식저항을 산출하는 것인, 전기차 구동모터 베어링의 전식수명 평가를 위한 등가회로 모델링 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 전식 커패시턴스, 전식 저항, 베어링 커패시턴스 및 베어링 전식저항이 저장된 빅데이터 기초하여 상기 전기차 구동모터의 스펙에 대응하여 상기 전식 커패시턴스, 전식 저항, 베어링 커패시턴스 및 베어링 전식저항이 자동적으로 선택되어 상기 베어링 전식수명 평가시험기 적용 등가회로에 적용되는 단계;를 더 포함하는 것인, 전기차 구동모터 베어링의 전식수명 평가를 위한 등가회로 모델링 방법.
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