Lumped Parameter Modelling and Analysis of Flat Coil Actuator with Shorted Turn

평판형 전자기 엑츄에이터의 집중매개변수 모델링 및 해석

  • Hwang, Ki-Il (School of Mechanical Engineering, Yeungnam University) ;
  • Kim, Jin-Ho (School of Mechanical Engineering, Yeungnam University) ;
  • Lee, Jung-Hun (School of Mechanical Engineering, Yeungnam University)
  • Received : 2010.08.11
  • Accepted : 2010.08.20
  • Published : 2010.08.31


The flat coil actuator is widely used to make high precision products because it has no friction between the moving coil and the guide. Finite Element Method, a favored actuator design tool due to its high accuracy, was utilized to analyze the electromagnetic actuator, but it consumes a lot of time especially in computation iterations for optimization. Accordingly, the magnetic equivalent circuit analysis can be an alternative tool to FEM because of its computation iteration capability with fair accuracy. In this paper, lumped parameter model and the simulation results are presented. In addition, the result of lumped parameter analysis is compared with those obtained from finite element analysis for verification.

평판형 전자기 엑츄에이터는 이동코일과 가이드 사이의 마찰이 없기 때문에 초정밀 제품에 널리 사용된다. 전자기 엑츄에이터의 성능 검증에 가장 많이 사용되는 방법 중 한 가지는 유한요소해석 방법이다. 하지만 유한요소해석 방법은 해석 시간이 많이든다는 단점이 있다. 유한요소해석 방법의 대안으로 계산시간은 짧지만 높은 정확도의 해석 결과를 도출해 낼 수 있는 집중매개 변수모델 해석방법이 많이 사용되고 있다. 본 논문에서는 평판형 전자기 엑츄에이터의 집중매개변수 모델링을 생성하고 시뮬레이션을 통해 성능을 검증하고 그 결과를 유한요소해석 결과와 비교해 본다.



Supported by : 한국연구재단


  1. J. Arthur Wagner, IEEE Trans. Magn. 18, 1770 (1982).
  2. K. I. Hwang and J. H. Kim, Journal of the Korean Magnetic Society 19, 222 (2009).
  3. J. H. Kim, Journal of Magnetics 11, 151 (2006).
  4. J. P. Wang, D. K. Lieu, W. L. Lorimer, and A. Hartman, IEEE Trans. Magn. 33, 4092 (1997).
  5. H. D. Chai, Electromechanical motion devices, Prentice Hall, Englewood Cliffs, Newjersey (1998) pp. 201-206.