KR20230016550A - 무베어링 모터의 삼상 코일 구성 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예는 무베어링 모터의 삼상 코일 구조 모델링을 위하여, 무베어링 모터의 3상 코일 최소 구성을 위한 3상 부상 권선과 각 슬롯에 작용하는 기자력식을 도출하는 단계; 상기 기자력 수학식으로부터 각 슬롯당 기 설정된 이상적인 기자력 벡터를 도출하는 단계; 및 도출된 기자력 벡터 관계식을 Ax=b의 행렬로 변환한 후 기자력 벡터식 Ax=b의 최소해를 도출하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무베어링 모터의 삼상 코일 구성 방법을 제공한다.

Description

무베어링 모터의 삼상 코일 구성 방법{Three-phase coil configuration method of a bearingless slice motor}

본 발명은 삼상 코일 구성 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무베어링 삼상 코일 구조를 수학적으로 모델링하여 최소의 코일 개수를 사용하여 무베어링 삼상 코일 구조를 결정할 수 있는 무베어링 모터의 삼상 코일 구성 방법에 관한 것이다.

전기 자동차의 보급이 가속화되고 에너지 절약 및 환경 보호에 대한 관심이 높아짐에 따라 에너지 절약형 고효율 모터에 대한 수요가 증가하고 있다.

전기 모터 시스템은 회전자, 베어링, 고정자, 권선 및 정류자와 같은 필수 부품으로 구성되는데, 베어링이 두 구성 요소 사이의 상대 운동을 허용하고 움직이는 부품 간의 마찰을 줄이지만 이는 마찰 손실의 원인일 뿐만 아니라 일반적으로 전기 모터 시스템에서 가장 먼저 고장나는 구성 요소이다.

기계식 베어링의 단점을 극복하기 위해 비접촉 지원 모터가 개발되었으며, 무베어링(bearingless) 모터는 비접촉 및 마찰이 없기 때문에 전반적인 유지 관리 필요가 적고 진공 및 초저온과 같은 극한 환경에 적용할 수 있는 장점이 있다.

또한, 더 높은 효율, 더 높은 출력 대 크기, 더 빠른 속도 범위 및 전기 잡음 발생을 더욱 낮추며, 특히 모터의 크기를 크게 줄일 수 있고 열 특성이 훨씬 뛰어난 장점이 있다.

무베어링 모터(1)는 고정자(10)와 회전자(20)로 구성되어 있지만, 도 1에 도시된 바와 같이, 고정자(10)의 두 개의 별도 권선인 부상 권선(30)과 회전 권선(40)으로 회전자(20)가 부상 및 회전할 수 있다. 부상 권선(30)은 기전력을 생성하며, 회전자(20) 주위에 공극의 자속 밀도의 불균형을 발생시켜 자기력을 생성한다.

한편, 회전 권선(40)은 토크를 생성하기 위해 자속의 성분과 상호 작용하는 기자력(Magnetomotive force)을 가하게 되는데, 이러한 두 권선은 일반적으로 분리되어 있다.

William, C., Xiaogang, W., Minghao, Z., Yafei, L. and Yujin, W., "Review and Development of Electric Motor Systems and Electric Powertrains for New Energy Vehicles," Automot. Innov., Vol. 4, pp. 3?22, 2021. Hamidreza, H., Anton, R., Ants, K., et al., "A Review of Synchronous Reluctance Motor-Drive Advancements," Sustainability., Vol. 13, 729, 2021.

상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 무베어링 슬라이스 모터의 반경방향 부상에 대한 일반화된 3상 코일 구성 방법을 제시하며, 전체 고조파 왜곡을 최소화하기 위한 무베어링 슬라이스 모터 부상 코일의 설계 과정에 있어, 정규화된 부상력과 부상 권선의 정규화된 저항을 평가할 수 있는 수학적 모델링 방법을 제공하고자 함에 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 무베어링 모터의 3상 코일 구조 모델링을 위한 3상 부상 권선과 각 슬롯에 작용하는 기자력(Magnetomotive Force) 식을 도출하는 단계; 상기 기자력 식으로부터 각 슬롯당 기 설정된 힘의 이상적인 기자력 벡터를 도출하는 단계; 및 도출된 기자력 벡터 식을 Ax=b의 행렬로 변환한 후 기자력 벡터 Ax=b의 최소해를 도출하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무베어링 모터의 삼상 코일 구조 모델링 방법을 제공한다.

상기 기자력 식을 도출하는 단계는, 무베어링 모터의 슬롯 수(# of slot(j=1,2,…)의 일반식과, 서로 다른 코일의 일반식과, 3상 코일 부상 권선의 기자력 식과, 각 슬롯의 기 설정된 이상적인 기자력 식 사이의 관계를 도출하는 것을 특징으로 한다.

상기 최소해를 도출하는 단계는, 도출된 기자력 벡터를 Ax=b의 행렬로 변환한 후 확장 행렬(Augmented matrix)과 축소행 사다리꼴 행렬(rref: Reduced Row Echelon Form)을 생성하여 기자력 벡터 Ax=b의 최소해를 도출하는 단계인 것을 특징으로 한다.

상기 최소해를 도출하는 단계는, 상기 최소해로부터 부상 권선을 위한 코일 권선의 최소 수(Minimum of coil windings)를 도출하는 단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 최소해를 도출하는 단계는, 다른 코일 권선들의 코일 턴 수(coil turn of the different coil windings)를 도출하는 단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 최소해를 도출하는 단계는, 상기 최소해로부터 부상 권선을 위한 코일 권선의 최소 수를 도출하는 단계; 다른 코일 권선들의 코일 턴 수를 도출하는 단계; 및 상기 코일 권선의 최소 수와 다른 코일 권선들의 코일 턴 수의 비를 도출하는 단계;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다

상기와 같은 구성에 따르는 본 발명의 효과는, 베어링이 없는 무베어링 슬라이스 모터의 반경방향 부상에 대한 일반화된 3상 코일 구성을 제시할 수 있으며, 특히 다양한 슬롯을 가지는 코일 구성에 대한 조직화된 결정 방법을 제시할 수 있는 장점이 있다.

또한, 무베어링 모터 및 두 개의 권선을 갖는 구성에서, 전체 고조파 왜곡을 최소화하기 위한 무베어링 슬라이스 모터의 반경방향 부상 코일의 설계를 쉽게 진행할 수 있으며, 이를 수학적으로 모델링하여 최소의 코일 개수를 사용하여 무베어링 삼상 코일 구조를 결정할 수 있는 효과적인 설계 방법을 제공할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 무베어링 슬라이스 모터의 기본 구조를 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예의 무베어링 모터의 삼상 코일 구조 모델링 방법의 처리과정을 나타내는 순서도이다.
도 3은 6 슬롯 무베어링 모터에서의 U phase 부상 권선 및 이에 따른 결과를 도시한 도면이다.
도 4는 12 슬롯 무베어링 모터에서의 코일 구조를 도시한 도면이다.
도 5는 18 슬롯 무베어링 모터에서의 코일 구조를 도시한 도면이다.
도 6은 24 슬롯 무베어링 모터에서의 코일 구조를 도시한 도면이다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 실시예의 설명에서 사용되는 기호들의 의미는 다음과 같다.

DN 값(DN values): 베어링 링의 평균 직경 X 회전속도(rpm)

U, V, W: 삼상 부상 권선

Fu[ㆍ],Fv[ㆍ], Fw[ㆍ]= 기자력 벡터(magnetomotive force vector)

Fs[ㆍ]: 고정자의 기자력 벡터

n: 무베어링 슬라이스 모터 고정자의 슬롯 수

iu, iv, iw: U, V, W 삼상의 부상 권선 내부 전류

Φu, Φv, Φw: 부상 권선의 자속

Iu, Iv, Iw: 부상 권선의 전류

Nu, Nv, Nw: 부상 권선 수

Fsd[k]: k 슬롯의 기자력 벡터

THD: 총 고조파 왜곡

rref: 축소행 사다리꼴 행렬(Reduced Row Echelon Form)

도 2는 본 발명의 일 실시예의 무베어링 모터의 삼상 코일 구조 모델링 방법의 처리과정을 나타내는 순서도이다.

도 2와 같이, 본 발명의 일 실시예의 무베어링 모터의 삼상 코일 구조 모델링 방법은, 무베어링 모터의 3상 코일 구조 모델링을 위한 3상 부상 권선과 각 슬롯에 작용하는 기자력식을 도출하는 단계(S10), 상기 기자력 식으로부터 각 슬롯당 기 설정된 이상적인 기자력 벡터를 도출하는 단계(S20) 및 도출된 기자력 벡터 사이 관계를 Ax=b의 행렬로 변환한 후 기자력 벡터식 Ax=b의 최소해를 도출하는 단계(S30)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 기자력 식을 도출하는 단계(S10)는 무베어링 모터의 슬롯 수(# of slot(j=1,2,…)의 일반식과, 서로 다른 코일 세트의 일반식과, 3상 코일 부상 권선의 기자력과, 각 슬롯의 기 설정된 이상적인 기자력 사이 관계식을 도출하도록 구성된다.

상기 최소해를 도출하는 단계(S30)는, 도출된 기자력 벡터 사이 관계식을 Ax=b의 행렬로 변환한 후 확장 행렬(Augmented matrix)과 축소행 사다리꼴 행렬(rref: Reduced Row Echelon Form)을 생성하여 기자력 벡터식 Ax=b의 최소해를 도출하도록 구성된다.

또한, 상기 최소해를 도출하는 단계는, 상기 최소해로부터 부상 권선을 위한 코일 권선의 최소 수를 도출하도록 구성된다. 그리고 다른 코일 권선들의 코일 턴 수(coil turn of the different coil windings)를 도출하도록 구성된다.

상술한 본 발명의 무베어링 모터의 삼상 코일 구성방법에 의해 모델링된 3상 부상 권선의 코일 구조를 종합하면 다음의 <표 1> 과 같이 정리할 수 있다.

<표 1>

표 1은 슬롯의 수(# of slot(j=1,2,…3)), 다른 코일 세트의 수(# of different coil sets), 3상 코일 부상 권선의 기자력(MMF of three-phase winding), 슬롯의 기자력(MMF of slot), 기 설정된 이상적인 기자력 벡터(Desired MMF vector of slot), 확장 행렬(Augmented matrix), 부상 권선을 위한 코일 권선의 최소 수(Minimum # of coil winding), 다른 코일 권선들의 코일 턴 수(Coil turn of the different coil winding)를 도출하는 일반식을 나타낸다.

본 발명의 무베어링 모터의 삼상 코일 구조 모델링 방법을 표 1을 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

무베어링 모터의 부상 권선 구조 모델링을 위해, 도 2의 처리과정 중 기자력 식을 도출하는 단계(S10)를 수행하여, 구조 모델링 대상 무베어링 모터에 삼상 코일 구조에 대하여, 표 1의 슬롯의 수, 다른 코일 세트의 수를 설정한다.

그리고 무베어링 모터의 3상 코일 부상 삼상 권선의 기자력과, 각 슬롯의 기 설정된 기자력 식을 도출한다.

다음으로, 도 2의 처리과정 중 기자력 벡터 도출 단계(S20)를 수행하여, 상기 기자력 식으로부터 표 1의 각 슬롯당 기 설정된 이상적인 기자력 벡터를 도출한다.

다음으로, 도 2의 처리과정 중 기자력 벡터 관계식을 Ax=b의 최소해를 도출하는 단계(S30)를 수행하여, 확장 행렬(Augmented matrix)과 축소행 사다리꼴 행렬(rref: Reduced Row Echelon Form)을 생성한 후 기자력 벡터 Ax=b의 최소해를 도출한다. 표 1에서 Au는 U 상의 확장 행렬, Av는 V 상의 확장 행렬, Aw는 W 상의 확장 행렬을 나타낸다. 이에 의해 부상 권선을 위한 코일 권선의 최소 수(Minimum of coil windings)와 다른 코일 권선들의 코일 턴 수(coil turn of the different coil windings)를 도출하고, 코일 권선의 최소 수와 다른 코일 권선들의 코일 턴 수의 비를 도출하여 무베어링 모터의 3상 권선 구조의 모델링을 수행할 수 있게 된다.

1. 6 슬롯 무베어링 모터의 부상 권선

도 3은 6 슬롯 무베어링 모터를 위한 각 슬롯당 코일을 가지는 U 상 부상 권선과 완전한 부상 권선을 나타내는 것으로서, 도 3의 (a)는 하나의 U 상 부상 권선을 나타내고, 도 3의 (b)는 최종 부상 권선(30)을 나타낸다,

코일 권선에는 분리 및 결합 권선 및 다른 위상 권선과 같은 다양한 유형이 있지만, 3상 분리 권선은 고조파 및 교차 결합 측면에서 2상 또는 결합 권선보다 유리한 측면이 있으며, 따라서 본 발명에서는 회전자 부상을 위한 3상 분리 권선에 초점을 맞추고 있다.

6 슬롯 무베어링 모터의 부상 권선 구조 모델링을 위해 도 2의 처리 과정 중 기자력 식 도출단계(S10)를 수행한다.

부상 권선(30)은 3상 U, V 및 W 코일 세트(30U, 30V, 30W)를 형성하는 집중 권선 코일로 구성되며, 두 개의 코일 세트(N1 및 N2)는 도 3의 (a)와 같이 대칭성을 고려하여 무베어링 모터의 슬롯에 할당된다.

이에 따라, 3상 부상 권선은 부상력을 생성하기 위하여, 다음의 수학식(1)과 같이, 2개의 극성을 갖는 기자력벡터 또는

로 형성된다.

여기서, n은 무베어링 모터 스테이터의 슬롯수, Fu[ㆍ],Fv[ㆍ], 그리고 Fw[ㆍ]는 무베어링 모터의 삼상 부상 권선 각각의기자력 벡터이다.

이때, 도 3a의 경우, 3상 권선의 기자력은 수학식 (2)와 같이, 코일 권선과 상 (phase) 전류의 곱으로 계산될 수 있다.

다음으로, 도 2의 처리 과정 중 기자력 벡터 도출 단계(S20)를 수행한다.

k번째 슬롯

의 결과 기자력 벡터는 다음과 같은 수학식 (3)으로 표현될 수 있으며, 고조파 항과 교차 결합을 줄이기 위해 사인파 형태를 갖는 것이 바람직하다.

여기서, Fm은 기자력 벡터의 사인파의 크기로서 단순성을 위해 1로 가정되었다.

다음으로, 도 2의 처리과정 중 최소해를 기자력 벡터 관계식 Ax=b에 대한 확장 행렬(augmented matrix)과 축소행 사다리꼴 행렬(rref: Reduced Row Echelon Form)을 생성하여 기자력 벡터식 Ax=b의 최소해를 도출하는 단계(S30)를 수행한다.

수학식 (4)와 같이, 상기 수학식 (3)을 Ax=b의 잘 알려진 행렬 형식으로 변환할 수 있는데, 이에 대한 확장 행렬 (A/b)를 생성한다. 이 경우 생성된 확장 행렬 (A/b)의 좌변 행렬의 계수가 1이므로 수학식 (4)는 무한한 해를 갖게 된다.

수학식 (5)의 왼쪽에 있는 행렬을 증가시키고 수학식 (5)의 오른쪽에 있는 축소행 사다리꼴 행렬로 변환하여 수학식 (4)의 일반적인 해를 도출할 수 있다.

일반적인 솔루션 결과는 수학식 (6)과 같이 표현되며, 도 3b와 같이 x1=0이면 수학식 (4)의 최소해를 얻을 수 있다. 슬롯당 하나의 코일만으로 원하는 정현파 기자력을를 얻을 수 있다.

또한, 기자력 벡터 Ax=b의 최소해의 도출에 의해 표 1의 코일 권선의 최소 수와 다른 코일 권선들의 코일 턴 수의 비를 도출하여 무베어링 모터의 3상 권선 구조를 설계할 수 있게 된다.

부상력은 기자력의 제곱과 극 면적에 비례한다고 가정하고 에너지 손실은 수학식 (7), (8)과 같이 권선의 저항과 코일의 길이에 비례한다고 가정한다.

무베어링 모터의 기자력 벡터는 수학식 (4)의 우변이고, 극 면적은 슬롯의 수 또는 6에 반비례한다. 또한, 위상의 저항은 모든 권수의 합에 비례하며, 슬롯 수에 반비례한다. 또한, x 및 y 방향의 힘은 약 4%인 기하학적 비대칭으로 인해 약간 차이를 보이게 된다.

여기서, Fsus6은 6 슬롯 무베어링 모터의 부상력이고, Rsus6은 6 슬롯 무베어링 모터의 코일 저항이다.

2. 12 슬롯 무베어링 모터의 코일 구성

6 슬롯의 경우와 동일한 절차에 따라, 12 슬롯인 부상 권선의 확장 행렬과 축소행 사다리꼴 행렬은 다음의 수학식 (9)와 같이 표현할 수 있다.

수학식 (9)의 일반해는 수학식 (10)과 같이 표현될 수 있으며, x1=0 이면 수학식 (10)의 최소해를 얻을 수 있다. 도 4에 12 슬롯 무베어링 모터의 코일 구성의 예시가 도시되어 있으며, 원하는 정현파 기자력은 도 4와 같이 슬롯당 두 종류의 코일과 두 개의 코일로 생성할 수 있다.

12 슬롯에 대한 부상력(Fsus12)과 코일 저항(Rsus12)은 수학식 (11)과 (12)로 표현될 수 있다.

3. 18 슬롯 무베어링 모터의 코일 구성

Ax=b의 확장 행렬과 18개의 슬롯이 있는 부상 권선에 대한 축소행 사다리꼴 행렬은 수학식 (13)과 같이 표현될 수 있다.

수학식(13)의 일반해는 수학식(14)와 같이 표현되며, x1=x2=0이면 식(14)의 최소해를 얻을 수 있다. 원하는 정현파 기자력은 도 5와 같이 슬롯당 3가지 종류의 코일과 하나 또는 두 개의 코일로 생성할 수 있다.

18개의 슬롯을 갖는 부상력과 코일 저항은 수학식 (15)와 (16)으로 표현될 수 있으며, 기하학적 비대칭에도 불구하고 x와 y 방향으로의 힘의 차이는 약 0.04%에 불과하다.

4. 24 슬롯 무베어링 모터의 코일 구성

Ax=b의 확장행렬과 24개의 슬롯을 가진 부상 권선에 대한 축소행 사다리꼴 행렬은 수학식 (17)과 같이 표현될 수 있다.

수학식 (17)의 일반해는 수학식 (18)과 같이 표현될 수 있으며, x1=x2=0이면 수학식 (18)의 최소해를 얻을 수 있다. 원하는 정현파 기자력은 도 6과 같이 슬롯당 3개의 코일과 2개의 코일의 4가지 종류로 생성할 수 있다.

24개의 슬롯을 갖는 부상력과 코일 저항은 수학식 (19)와 (20)으로 표현될 수 있다.

또한, 다양한 슬롯을 갖는 코일 구성의 정규화된 부상력과 저항은 <표 2> 에 요약되어 있다.

<표 2>

슬롯 수가 증가하면 부상력이 거의 변하지 않고 부상력의 비대칭이 감소한다. 특히 슬롯이 6개인 경우 x 및 y 방향 부상력의 차이는 4%인 반면 슬롯이 18개인 경우에는 0.04%에 불과하며, 6개의 슬롯이 있는 부상 권선은 정규화된 저항이 가장 작은 것을 알 수 있다.

12개, 24개 슬롯과 같은 대칭 구성의 경우, 슬롯 수가 증가할수록 부상 권선의 저항이 약간 감소하는 경향을 보이며, 6, 18개 슬롯과 같은 비대칭 구성의 경우에는 슬롯의 수가 증가할수록 부상 권선의 저항이 증가한다.

결과적으로, 단순성과 에너지 효율성 측면에서 6 슬롯 코일 구성은 부상력 비대칭이 4%라도 최상의 선택이 될 수 있음을 알 수 있다.

상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술적 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (6)

1. 무베어링 모터의 3상 코일 구조 모델링을 위한 3상 부상 권선과 각 슬롯에 작용하는 기자력(Magnetomotive Force)를 가지는 기자력 식을 도출하는 단계;
   상기 기자력 식으로부터 각 슬롯당 기 설정된 이상적인 기자력 벡터를 도출하는 단계; 및
   도출된 기자력 벡터 관계식을 Ax=b의 행렬로 변환한 후 기자력 벡터식 Ax=b의 최소해를 도출하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무베어링 모터의 삼상 코일 구성 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 기자력 식을 도출하는 단계는,
   무베어링 모터의 슬롯 수의 일반식과, 서로 다른 코일 세트의 일반식과, 3상 코일 부상 권선의 기자력의 일반식과, 각 슬롯의 기 설정된 기자력 식 사이의 관계식을 도출하는 단계인 것을 특징으로 하는 무베어링 모터의 삼상 코일 구성 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 최소해를 도출하는 단계는,
   도출된 기자력 벡터 관계식을 Ax=b의 행렬로 변환한 후 확장 행렬(Augmented matrix)과 축소행 사다리꼴 행렬(rref: Reduced Row Echelon Form)을 생성하여 기자력 벡터식 Ax=b의 최소해를 도출하는 단계인 것을 특징으로 하는 무베어링 모터의 삼상 코일 구성 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 최소해를 도출하는 단계는,
   상기 최소해로부터 부상 권선을 위한 코일 권선의 최소 수를 도출하는 단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무베어링 모터의 삼상 코일 구성 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 최소해를 도출하는 단계는,
   다른 코일 권선들의 코일 턴 수를 도출하는 단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무베어링 모터의 삼상 코일 구성 방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 최소해를 도출하는 단계는,
   상기 최소해로부터 부상 권선을 위한 코일 권선의 최소 수를 도출하는 단계;
   다른 코일 권선들의 코일 턴 수를 도출하는 단계; 및
   상기 코일 권선의 최소 수와 다른 코일 권선들의 코일 턴 수의 비를 도출하는 단계;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무베어링 모터의 삼상 코일 구성 방법.

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