Electromagnetic Field Analysis of Magnetic Bearing due to Stator Structure

스테이터 구조에 의한 마그네틱 베어링의 전자장해석

  • Kim, Ki-Joon (Department of Mechatronics Engineering, University of Incheon) ;
  • Shin, Cheol-Gi (Dept. of Digital & Information Electronic Engineering, Bucheon University)
  • 김기준 (인천대학교 공과대학 메커트로닉스공학전공) ;
  • 신철기 (부천대학 디지털정보전자과)
  • Received : 2010.10.15
  • Accepted : 2011.02.21
  • Published : 2011.03.25

Abstract

In this study, it carried out Electromagnetic Field Analysis of Magnetic Bearing due to stator structure and it got the electrical characteristics of 3 structure types of AMB(Active magnetic bearing) systems to get optimal design criteria. The results of simulation in three types of AMB, using FEM method, type 1, 2, and 3 had many paths to move magnetic flux vectors from N pole to S pole and magnetic flux lines are transferred to rotor as a shaft. The paths help to rotate the rotors. So, their data of electrical properties carry out design of magnetic bearing system and the data help to make design criteria.

본 연구에서는 스테이터 구조에 의한 마그네틱 베어링의 전자장해석을 수행하였으며 AMB 시스템의 설계 기준을 얻기 위하여 3가지 방식의 구조에서 전기적 특성을 구하였다. FEM 기법을 이용하여 AMB의 3가지 방식을 시뮬레이션한 결과, 1, 2, 그리고 3번 방식은 N극에서 S극으로 많은 자속선 벡터가 이동하는 것으로 나타났으며, 이 자속선들은 로타로 전달되고 있다. 이 선들은 로타가 회전하는 것을 도와주고 있다. 따라서, 이러한 전기적 특성 자료는 마그네틱 베어링 설계자료로 이용되고, 설계 기준을 만드는데 도움이 될 것이다.

Keywords

References

  1. Jong-Moon Kim and Young-Kiu Choi, "A Design and Control of an Active Magnetic Bearing System",KIEE Trans. Vol 53B, No. 2, p.82-89, Feb. 2004.
  2. Chang-Hwa Kim, .Byung-gun Jung, and Joo-Ho Yang,"A Study on the Robust Control of Horizontal-Shaft Magnetic Bearing System Considering Perturbation", Journal of the Korean Society of Marine Engineering, Vol. 734, No 1., pp. 92-101, 2010.
  3. Korea Electrotechnology Research Institute, "Development of a Horizontal High-speed Active Magnetic Bearing System", 1996.
  4. US Patent, " Magnetic Bearing", US 6194800B1, 2001.