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구매사양서

(Purchase Order Specification)

100 kW급 전기자동차용 권선형 동기전동기 고정자·회전자

구조 설계 보완 및 제작

2026. 8.

한국전기연구원

1. 적용 범위 湯湷 및 목적

본 구매시방서는 한국전기연구원 기본연구사업 “전기자동차용 100kW급 고속 고효율 WFSM 기술개발 과제에서 개발 중인 100 kW급 전기자동차용 권선형 동기전동기의 성능 및 신뢰성 향상을 위한 고정자·회전자 구조 및 냉각 설계 보완, 구조·열해석, 상세 설계 및 제작에 적용한다.

본 구매시방서의 목적은 초기 시작품의 제작 및 성능시험 과정에서 확인된 구조적·열적 문제점과 설계상 미흡사항을 개선하는 데 있다. 공급자는 발주처와의 기술협의를 통하여 초기 시작품에서 확인된 구조적·열적 개선 필요사항 및 설계 보완 방향을 검토하고, 고정자 및 회전자 구조, 고정자 냉각 구조, 회전자 권선 지지 구조, End Plate 구조 및 회전자 End-Turn 냉각 구조에 대한 보완 설계를 수행하여야 한다. 또한 구조해석 및 열해석을 통하여 개선 설계의 타당성, 구조적 건전성 및 냉각성능을 검토하고, 그 결과를 반영한 고정자 및 회전자를 제작하여야 한다.

2. 일반 사양

2.1 납품장소 및 조건

2.1.1 납품장소

납품장소는 경남 창원시 성산구 전기의길 12(성주동) 한국전기연구원 5연구동으로 한다.

2.1.2 적용 대상 전동기

본 구매시방서의 적용 대상은 100 kW급 전기자동차용 권선형 동기전동기(Wound-Field Synchronous Motor, WFSM)로 한다.

전동기의 기본 전자기 설계자료, 고정자 및 회전자 코어 형상, 권선 사양, 기존 기계구조, 냉각 구조 및 관련 설계자료는 발주처에서 제공하는 자료를 기준으로 한다.

공급자는 발주처에서 제공하는 자료를 검토하여 구조적 건전성, 제작성, 조립성, 냉각성능 및 최고속도 운전조건을 고려한 설계 보완을 수행하여야 한다.

2.1.3 설계 및 제작 기본조건

전동기의 기본 형식은 권선계자형 동기전동기로 한다.

전동기의 냉각방식은 오일을 이용한 직접 또는 간접 유냉방식을 적용한다.

고정자 및 회전자 설계 보완 시 전자기적 성능에 미치는 영향을 최소화하여야 하며, 주요 설계 변경사항은 발주처와 협의 후 적용하여야 한다.

회전자는 최고속도 운전조건에서 충분한 기계적 강성 및 구조적 안전성을 확보하여야 한다.

고정자 및 회전자 내부의 주요 발열부에 대한 효과적인 냉각이 가능하도록 냉각유의 공급, 분배 및 배출 구조를 설계하여야 한다.

공급자는 설계 보완안을 발주처에 제시하고, 발주처와의 기술협의를 거쳐 최종 설계를 확정한 후 제작을 진행하여야 한다

2.1.4 납품항목

공급자는 다음의 항목을 납품하여야 한다.

설계 보완된 100 kW급 권선형 동기전동기용 고정자 1식

설계 보완된 100 kW급 권선형 동기전동기용 회전자 1식

개선 설계된 회전자 End Plate 및 관련 구성품 1식

설계 보완된 100 kW급 권선형 동기전동기 1식

고정자 냉각 구조 설계 보완 결과

회전자 냉각 구조 및 End-Turn 냉각 구조 설계 보완 도면

고정자 및 회전자 3D 모델 및 2D 상세 제작도면

설계 보완 전·후 주요 구조 및 성능 비교자료

2.1.5. 납품기한은 계약 후 60일 이내로 한다.

2.2 기타

2.3.1 본 구매 사양서에 대한 해석상의 이견이 있을 경우에는 당 연구원의 해석에 따른다.

2.3.2 본 구매 사양서에 명시되지 않은 사항은 당 연구원의 관련 규정에 따르고, 규정이 없을 경우에는 상호간의 협의에 따라 정한다.

2.3.3 상세 제작사양 작성 시 당 연구원과 협의하여 정한다.

2.3.4 공급자는 당 연구원을 당사자로 하는 계약에서 정하고 있는 바에 따라 신의와 성실의 원칙에 입각하여 계약 조건을 이행하여야 한다.

2.3. 하자보증

2.3.1 하자보증기간은 납품한 날로부터 1년으로 한다.

2.3.2 하자보증기간 내에 하자가 발생한 경우에는 무상으로 수리 또는 교체하여야 하며, 수리 또는 교체한 부분의 하자 보증기간은 수리 또는 교체한 날로부터 1년으로 한다.

3. 상세사양

본 구매 시방서는 EV용 100kW급 권선계자형 동기전동기 성능 검증용 시작품제작에 관한 사항이며. 제작에 필요한 부분에 대하여서는 담당자와의 협의하에 작업하도록 한다.

3.1 100kW급 권선계자형 동기전동기

3.1.1 고정자 치수

- 고정자 외경 : 211 [mm]

- 고정자 내경 : 152 [mm]

- 고정자 슬롯수 : 48

- 고정자 길이 : 200 [mm]

3.1.2 치수는 그림과 같이 가공을 하며, 세부 치수는 계약 후 발주처와 협의한다.

3.1.3 회전자 및 고정자 권선 사양은 다음과 같으며 향후 변경시 협의후 제작해야 한다.

3.1.3.1 고정자 권선사양

- 슬롯당 턴수 : 9 Turn

- 권선사양 : 敤敱 1.0 x 7

- 결선 방식 : Y / 4병렬회로

3.1.3.2 회전자 권선사양

- 권선사양 : 敤敱 0.7

- 턴수 : 232 Turn

3.1.4 회전자 고정자 코어는 (S18급, 35PN230)을 사용한다.

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그림 1. 고정자 및 회전자 코어도면

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그림 2. 고정자 및 회전자 권선도면

3.3 전동기 속도범위

- 전동기 정격속도 : 6,000[rpm]

- 전동기 최고속도 : 12,000[rpm]

3.4 상기 전동기에 대하여 프레임, 회전자 조립구조, 슬립링, 브러쉬와 관련된 기계적 상세 제작도면 작성후 발주자와 상세 검토 협의후 제작을 진행해야 하며, 최고속도 구동에 문제가 없도록 이를 구조해석을 통하여 자료를 제시해야 한다. 고정자 냉각 및 베어링(회전자 포함) 윤활/냉각을 위한 오일 공급구가 확보되어야 하며, 내부의 발열부가 적절하게 냉각될 수 있는 구조로 제작되어야 한다. 전동기 외형은 플랜지 형태로 부하측면과 dynamo가 체결되는 구조로 한다.