영구자석기기의 히스테리시스 특성해석을 위한 Preisach 모델

Preisach Model for Analyzing the Permanent Magnet System with Hysteresis Characteristics

강자계 내에서 영구자석의 자화량은 변한다. 따라서 영구자석을 포함하는 자기 시스템의 정확한 해석을 위해서는 영구자석의 자화량의 변화를 고려해 주어야 한다. 그런데 영구자석의 자화량 은 히스테리시스 특성을 가지고 변하므로 단순한 수식으로 표현이 되지 않으므로 종래의 방법으로는 수치모사가 불가능하다. 본 논문에서는 Preisach 모델과 결합된 유한요소법으로 히스테리시스 특성을 갖는 영구자석의 자화량을 수치모사하였다. 보자력과 잔류자속밀도 값이 다른 두 자석을 서로 접근시 킬 때 작용하는 힘을 본 방법으로 계산한 값과 strain gauge type load cell로 측정한 값이 잘 일치 함을 보임으로써, 본 방법이 자화량의 변화가 발생되는 영구자석기기의 해석에 적합함을 보였다.

Magnetization of permanent magnet in the strong magnetic field is changeable. So the change of magnetization must be considered for the accurate analysis of the system with permanent magnets. But the hysteresis characteristice of permanent magnet cannot be represented in simple mathematical form. In this paper, Preisach model combined with finite element method which can describe the hysteresis phenomena is applied to analyze the permanent magnet system. To validate the method, it is applied to the force calculations between two magnets with different coercivities and the numerical results are compared with measured data.