Abstract
In this paper, the theoretical analysis for a solenoid with a finite length was verified by the finite element simulation. The solenoids are widely being used in the field of mechanical, industrial, medical industry due to their simple structure and fast responses. Solenoid actuators use an electromagnetic force. A magnetic field is formed around the solenoid coil when a current is applied. The magnetic force generated by the magnetic field enables an inside plunger to move linearly. The axial and radial magnetic fields (magnetic flux density, B) at a certain point were calculated from the Biot-Savart's law and compared with the simulation analysis from the ANSYS-Magnetostatic S/W. Comparison result, an error exists in the error range, and could therefore verify the accuracy.
본 논문에서는 솔레노이드의 자기 이론과 시뮬레이션을 통해 해석의 정확성을 검증하였다. 솔레노이드는 간단한 구조와 빠른 응답성을 바탕으로 기계 산업, 의료 등의 분야에 활발히 사용되어지고 있다. 솔레노이드 엑츄에이터는 전자기력을 활용하며 전류를 인가시키면 자기장이 형성되어 자기력을 발생시키고 플런저를 직선운동 또는 회전운동으로 구동을 시키는 장치이다. 이론 해석은 Biot-Savart's law를 통해 축방향 및 반경방향 자기장 (Magnetic flux density, B)의 값을 구했으며, 임의의 점 P에서의 자기장 값도 계산하였다. Ansys의 Magnetostatic Analysis를 이용하여 해석 시뮬레이션을 진행하였고, 그 결과를 비교하여 이론과 해석의 유사성을 살펴보았다. 비교 결과를 통해 오차 범위 안에서 error값이 존재함을 알 수 있었고, 따라서 정확성을 검증할 수 있었다.
