• 제목/요약/키워드: 자속 밀도

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매입형 영구자석 동기전동기의 구동방식에 따른 회전자 형상 설계 (A rotor design according to drive in Spoke type motor)

  • 표세호;이현;장기봉;김규탁
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.720_721
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    • 2009
  • 일반적으로 BLDC 모터는 고효율 고토크의 특성을 가지고, 넓은 속도 범위에 걸쳐 높은 효율을 유지 하고 제어가 용이하므로 널리 사용 되고 있다. 이러한 BLDC 모터는 구동 원리에 의해서 역기전력의 파형이 구형파를 가지는 것이 유리하다. 또한 BLAC 모터는 효율, 역률, 전력밀도 및 토크 밀도가 높은 장점을 가지고 정현파 역기전력을 요구한다. 매입형 영구자석형 동기전동기 중 할박 구조로 인해서 자속을 집중 시키는 Spoke type 모터의 회전자 표면은 철심으로 이루어져 있기 때문에 회전자 표면의 형상을 Arc설계를 통해서 형상 최적화가 가능하다. 회전자 표면의 Arc 설계를 통해서 공극의 자속밀도 분포의 변화를 줄 수 있어 BLDC 구동 시 요구하는 구형파 역기저력 파형과 BLAC 구동 시 요구되는 정현파 역기저력 파형을 Arc 설계 각도에 따라 다르게 발생 시킬 수 있다. 이를 통해서 역기전력을 형태를 구형파와 정현파 형태를 가지도록 설계하여 BLDC와 BLAC 구동 시에 성능을 FEA를 통해서 비교 평가 하여, 구동 방식에 따른 Spoke type IPM 모터의 형상 설계방법을 제시한다.

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소형 고온초전도 싱글 팬케이크 코일의 전자기력에 의한 Stress 해석 (Analysis of Stress by Electromagnetic Force in a Small HTS Single Pancake Coil)

  • 박명진;곽상엽;이승욱;김우석;한승용;최경달;한진호;이지광;정현교;성기철;한송엽
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.869-870
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    • 2006
  • 일반적으로 초전도선재를 이용한 코일의 전자기력에 의한 스트레스 계산에 있어서는 코일의 전류밀도분포와 자속밀도분포의 선형적인 관계를 이용하나 아직까지 초전도체 특유의 비선형적인 특성을 이용한 스트레스의 계산은 미비하다. 본 논문에서는 13턴의 소형 싱글팬케이크 코일을 초전도의 특성을 적용해 해석하고 인가전류가 $0.3I_c,\;0.5I_c,\;0.8I_c$ 인 경우에 대해서 전자기력에 의한 코일의 스트레스를 유한요소법으로 계산하였다. 계산 결과 코일의 radial stress와 hoop stress는 모두 코일의 자속밀도분포와 유사한 모습을 나타내었다.

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커플링제가 플라스틱 페라이트 자석의 레올로지와 자기특성에 미치는 영향 (Effects of Coupling Agents on the Rheological and Magnetic Properties of Plastic Ferrite Magnets)

  • 이석희;최준환;문탁진;정원용
    • 한국자기학회지
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    • 제8권5호
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    • pp.275-281
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    • 1998
  • 커플링제 종류에 따른 플라스틱 페라이트 이방성 자석의 레올러지와 자기특성에 미치는 영향을 조사하여 비교하였다. 커플링제는 silane A174와 titanete TTS를 사용하였으며, 고분자 결합제는 polypropylene(PP), 자성분말은 Sr-페라이트를 사용하였다. TTS의 첨가가 A174의 첨가보다 혼합물의 점도 감소와 자기특성 증가에 더 효과적이었다. 커플링제가 첨가되지 않은 혼합물과 비교하여, A174는 23%, TTS는 50%의 점도 감소 효과를 나타내었다. (전단율 1280 sec-1에서). 4 kOe의 자장하에서 사출성현한 플라스틱 이방성 자석은 커플링제로 처리되지 않은 자석 (잔류자속밀도 : 1.89 kG, 최대자기에너지적 : 0.84 MGOe)에 비해 A174 처리에 의해 잔류자속밀도는 2.25 kG, 최대자기에너지적은 1.23 MGOe로 향상되었으며, TTS의 처리에 의해 잔류자속밀도는 2.35 kG, 최대자기 에너지적은 1.33 MGOe로 각각 향상되었다.

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콘크리트 바이브레이터에 적용하기 위한 Slotless BLDC 모터 설계에 관한 연구 (A Research on the Design of Slotless BLDC Motor for Concrete Vibrator)

  • 김영훈;진창성;김재혁
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.465-469
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    • 2019
  • 본 논문에서는 콘크리트 바이브레이터에 Slotless BLDC (Brush Less Direct Current) 모터를 적용하기 위해 BLDC 모터의 토크 및 역기전력 식을 기반으로 하여 설계를 한다. 모터의 길이와 직경의 사이즈가 주어져 있으므로 중요한 파라미터는 공극자속밀도이다. 자기회로의 간략화를 통하여 공극자속밀도를 계산 하였으며, 토크, 역기전력 및 공극자속밀도 식을 기반으로 기초설계를 진행하여 모터의 형상을 결정 하였다. 이후 모터의 고정자의 외경 및 내경, 스택 길이, 속도를 고정값으로 설정한 후 모터의 직경 및 두께를 변수로 지정하여 유한요소법을 이용한 시뮬레이션을 통해 상세설계를 진행하였으며, THD(Total Harmonic Distortion)값이 작으면서 목표 토크 값 이상의 형상을 설계 및 시뮬레이션을 진행하였다.

가스관의 자속누설탐사에서 잔류자화의 영향에 관한 연구 (Effects of Residual Magnetization on MEL Non-destructive Inspection of Gas Pipeline)

  • 장평우
    • 한국자기학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.143-148
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    • 2004
  • 가스관의 비파괴검사로 가장 널리 사용되고 있는 자속누설탈사에서 가스배관의 잔류자화(residual magnetization, $M_{res}$)와 탐사횟수가 누설자속에 미치는 영향을 정량적으로 간편하게 실험실에서 해석할 수 있도록 배관대신에 소형의 모의장치를 제작하여 조사하였다. 제작된 장치는 나사에 의한 결함까지도 측정할 수 있고 또 원형 링을 완벽히 탈자시킬 수 있어 탐사가 진행됨에 따라 잔류자화의 영향, 배관의 자화상태변화와 누설자속 등을 효과적으로 모사할 수 있었다. 탐사횟수가 증가할수록 잔류자화, 최대자속밀도 그리고 검출전압은 감소하다가 일정해지지만 초기잔류자화(initial $M_{res}$)가 커지면 최종잔류자화(final $M_{res}$)도 커졌다. 탐사조건이 일정할 경우 검출전압은 배관의 최대자속밀도보다는 직전의 잔류자화의 크기에 직선적으로 비례하였으며 이것은 탄소강으로 만들어진 원형 링의 자기이력현상, 즉 자구구조의 변화 때문에 생기는 것으로 정확한 탐사신호를 해석하기 위해서는 이력현상을 고찰할 필요가 있다. 또 잔류자화가 크면 첫 번째 탐사에서 높은 검출전압을 얻을 수 있다는 것을 착안하여 두 번째 탐사에서는 착자기의 자화방향을 바꾸면 높은 검출을 얻을 수 있음을 제안하였다.

권선 방법에 따른 소형 축방향 자속 발전기 특성 해석 (Characteristics Analysis of Small AFPM Generator with Variation of Coil Winding Method)

  • 이건수;이규석;박정형;양희정;이성호;박성준
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1015-1016
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    • 2011
  • 본 논문에서는 권선 방법에 따라 코일 U, V, W를 같은 층에 원주방향으로 배치한 집중권 권선 모델, 코일 U, V, W를 각각 한 층씩 원주 방향으로 배치한 분포권 권선 #1 모델, 코일에 경사각을 적용하여 코일 U, V, W를 한 층에 배치하는 분포권 #2 모델로 총 3가지 사양의 3상 코어리스 축방향 자속 발전기를 설계하였다. 3차원 유한요소 해석을 활용하여, 무부하 상태에서의 역기전력, 쇄교 자속 밀도와 외부 정류 회로를 구성한 부하 상태에서의 정류 전압, 정류 전류와 같은 전자기 특성에 대한 해석 및 특성 비교를 수행하였다.

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2상 구동 압축기용 횡자속 선형 전동기 설계에 관한 연구 (A Study on the Design of Two Phase Drivering Transverse Flux Linear Motor for Compressor)

  • 정동훈;우병철;강도현;장정환;김종무;홍도관
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.879-880
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    • 2006
  • 횡자속의 기본원리는 릴럭턴스 전동기와 같다. 발생한 힘밀도는 공극과 극간격에 반비례하고 기자력의 자성에 비례한다. 이러한 횡자속 선형전동기를 적용할 경우 추력의 변화로 인해서 진동과 힘의 불평형이 발생하는 것이 일반적이다. 본 논문에서는 이러한 추력 불평형과 진동특성을 향상시킬 수 있는 방법이 다상형으로 구동하는 방법이 있으며 힘을 균일하게 할 수 있고 전동기의 체적을 줄이고 진동특성을 저감시킬 수 있다는 것이라고 판단된다.

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고속 모터용 연자체의 밀도와 자기적 특성에 대한 연구 (A density and magnetic characteries of the soft magnetic composite core for high speed motor)

  • 차현록;윤철호;정태욱
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.801-802
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    • 2006
  • 본 논문은 기존의 전기강판 재질을 이용한 모터가 아닌 SMC 재질을 이용한 모터 성형 시 발생 될 수 있는 문제점이 모터의 자기적 특성에 미치는 영향에 대해 분석 하였다. 기존의 전기 강판 재질 모터에서 밀도는 전 영역에서 고른 분포를 갖는 반면에, SMC를 이용한 모터는 위치와 형상에 따라 다른 밀도와 응력 분포를 지닌다. 따라서 본 논문에서는 이러한 SMC 재질을 이용한 모터의 특성이 전기적 에너지 변환 과정에 미치는 영향에 대해서 분석 하기위해, 고속모터(30000rpm)급 모터에서 silicon steel 재질 모터와 SMC 재질모터를 비교 하였다. 비교결과 SMC 재질 모터의 경우 밀도 편차가 5.8%이상 발생되었으며 이는 전기적 특성에 10%이상 영향을 미치는 것으로 나타났다. 특히 고속모터의 경우 자속 포화가 심해 일정하게 높은 밑도 특성이 요구 되는 것으로 파악 되었으며, 향후 이 방법은 SMC 재질을 이용한 모터 설계에 유용하게 이용 될 수 있을 것으로 판단된다.

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