• 제목/요약/키워드: 폴피스

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마그네틱 기어의 토크리플 개선을 위한 폴피스 형상 연구 (An Study on Pole Piece Shape for Improving Torque Ripple of Magnetic Gears)

  • 김찬승;박의종;김성진;김용재
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.1065-1070
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    • 2017
  • 마그네틱 기어는 기계적인 접촉 없이 회전 기계의 입력측과 출력측이 자기적으로 결합되어 동력을 전달한다. 마그네틱 기어는 내측회전자, 외측회전자, 폴피스로 구성되어 있으며, 동력전달 시 두 회전체와 폴피스 사이의 자기저항 차이로 토크리플이 발생하게 된다. 이러한 토크리플은 회전기계의 소음과 진동의 원인이 되기 때문에 최소화하는 방안이 필요하다. 본 논문에서는 토크리플 저감 방안으로 폴피스의 각진 모서리를 깎아 필렛을 적용한 형상을 제안하였다. 2D 유한요소해석법을 활용하여 필렛 파라미터 변화에 따른 마그네틱 기어의 토크리플을 비교 및 분석하고 토크리플이 우수한 폴피스 형상을 모색하였다.

다이내믹 스피커에서 폴피스 구멍에 의한 음향특성연구 (The acoustical effect due to the hole of pole piece for by dynamic speaker)

  • 오세진
    • 한국음향학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.317-322
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    • 2018
  • 다이내믹 스피커에서 보이스 코일에 전류가 입력되면 Joule 효과에 의해 많은 열이 발생하게 된다. 이 열을 자기회로의 밖으로 방출하기 위하여 폴피스의 중앙에 구멍을 뚫기도 한다. 이 구멍은 열의 방출뿐만 아니라, 다이내믹 스피커의 음향특성도 변화시킬 수 있는 원인이 되기도 한다. 특히 공명주파수가 구멍의 지름과 정비례하여 증가하는 반면에, 구멍의 길이에 반비례하는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과들은 위상반전형 스피커시스템의 기계적 등가회로 해석에 따른 이론적 예측과 정확하게 일치하였다. 따라서 다이내믹 스피커의 폴피스에 존재하는 구멍은 위상반전형 스피커시스템에서의 덕트로 취급할 수 있다.

폴피스 변형을 통한 기어비 변환형 마그네틱 기어의 토크 리플 개선 (Improved Torque Ripple Through Pole Piece Deformation of Gear Ratio Transformed Magnetic Gear)

  • 변범석;박의종;김용재
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.77-84
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    • 2024
  • 기어비 변환을 목적으로 설계한 전자석 마그네틱 기어는 영구자석을 이용한 마그네틱 기어와 비교해 낮은 토크 밀도를 가져 토크 밀도의 개선이 필요하다. 이를 보완하고자 기어비 변환 시 각각의 회전자의 자화 방향이 일정한 치를 확인하여 이에 영구자석을 부착해 부족한 토크 밀도를 높이는 연구를 진행했다. 하지만 영구자석이 고르게 부착되지 않으면서 발생한 자속밀도의 불균일로 인해 토크 리플이 증가하는 현상이 문제점으로 발생 되었다. 따라서 전자석 마그네틱 기어의 토크 리플을 감소시키고자 진행된 선행연구를 토대로 폴피스 브릿지, 필레 방식을 적용하여 기어비 변환을 하더라도 각각의 토크 리플을 개선할 수 있는 최적의 방법을 모색하고자 한다.

비접촉 영구자석 기어의 전달토크 분석 및 전달토크 향상에 대한 연구 (Study on Analysis of Transfer Torque and Improvement of Transfer Torque in Non-Contact Permanent Magnet Gear)

  • 박규상;김찬호;김용재
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제1권1호
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    • pp.181-188
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    • 2015
  • 비접촉 영구자석 기어는 높은 효율과 신뢰성의 장점을 가지고 있다. 또한, 기계적인 마찰 손실이 없으며, 소음과 진동이 적고, 윤활유가 불필요 하다는 장점을 가지고 있다. 이러한 장점으로 인하여, 비접촉 영구자석 기어는 기계적 기어의 물리적인 접촉에 의한 문제를 해결할 수 있어 높은 관심을 받고 있다. 비접촉 영구자석 기어는 기계적 기어를 대체하여 접촉 없이 토크 전달이 가능하지만 낮은 토크밀도의 문제점을 가지고 있어, 이에 대한 개선이 요구된다. 따라서 본 논문에서는 비접촉 영구자석 기어의 낮은 토크밀도의 문제점을 개선하고자 새로운 폴피스 형상을 제안하였다. 제안된 폴피스 형상에 대한 설계변수와 토크 및 토크 리플과 같은 반응변수들 간의 함수 관계를 파악하기 위하여 반응표면법을 이용하였으며, 박스-벤켄 설계를 이용하여 실험계획법을 수립하였다. 이들의 관계를 예측하기 위해 필요한 실험데이터는 수치해석기반 2-D 유한요소법을 이용하였다. 따라서 본 논문에서는 비접촉 영구자석 기어의 토크밀도 및 출력밀도 향상을 위하여 형상에 대한 전달토크 분석을 수행하였으며, 박스-벤켄 설계를 이용하여 제안된 폴피스 형상을 최적설계 하였다.

반응표면분석법을 이용한 자계누설 최소화 설계 (Design of Magnetic Circuit with Minimum Leakage Using Response Surface Methodology)

  • 박진훈;권중학;황상문
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권1호
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    • pp.27-33
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    • 2010
  • 본 논문에서는 무전기에 사용되는 마이크로스피커의 누설자속을 최소화하는 설계에 초점을 맞추었다. 진동판표면으로 누설되는 자속을 저감시키고 전자기력을 향상시키기 위한 최적설계로 반응표면법을 적용하였다. 최적설계의 목적함수는 전자기력과 누설자속이며, 폴피스 두께, 마그넷 그레이드, 요크 두께의 세 가지 변수에 의해 결정되어진다. 전자기력과 누설자속은 반응표면법으로 각 조건에서 계산되었고, 평가된 결과에 의해 최적화되었다. 폴피스 두께 0.9 mm, 마그넷 그레이드 N42H, 요크 두께 0.75 mm 일 때, 전자기력은 초기 모델과 동등한 수준을 만족하였고, 자속 누설량은 11.8% 저감되었다.

성능 모멘트 적분법을 이용한 설계 변수의 불확실성에 기인한 스피커 모델의 성능 변동 예측 (Performance Moment Integration (PMI) for Prediction Performance Changes of a Loudspeaker Model Due to the Uncertainty of Design Variables)

  • 강병수;이상균;김동욱;김동훈
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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    • pp.766-767
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    • 2015
  • 전자기 관련 제품에서 제작공차에 의한 성능변동의 확률론적 분포특성을 효율적으로 예측하기 위해 성능 모멘트 적분법을 도입하였다. 제안된 기법을 검증하기 위해 간단한 수학예제와 스피커 모델의 폴피스 사이 공극의 평균자속 밀도에 대한 확률론적 분포특성 예측을 수행하고, 이를 기존 확률론적 분포특성 예측 기법과 비교하였다. 또한 몬테카를로 수치모사법을 이용하여 도출된 성능의 확률론적 분포특성 예측 값을 재계산 후 비교함으로써 제안된 기법의 정밀도를 검증하였다.

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반능동 서스펜션용 MR CDC 댐퍼의 자기회로 설계기법 (Magnetic Circuit Design Methodology of MR CDC Dampers for Semi-Active Suspensions)

  • 박재우;정영대
    • 한국정밀공학회지
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    • 제25권10호
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    • pp.48-57
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    • 2008
  • MR Fluid, one of functional fluids, is developed for the application to automobile products. MR CDC damper using MR fluid has following principles. When ar electric current is applied to the solenoid, apparent viscosity of MR fluid passing through the annular gap which acts as magnetic circuits varies directly as the intensity of the current. These devices have a simple structure and excellent lime response characteristics, emerging as the alternatives of the conventional semi-active suspension systems. In this study, a design procedure of the magnetic circuit through the solenoid fore and the flux ring functioning as a magnetic path is investigated so as to optimize the design and performance of MR CDC dampers for the vehicles. In addition, an operating point on the B-H curve, the magnetization according to the variation in the annular gap, the pole piece width and the density of MR fluid are studied to design the optimal piston head within the restrained dimension range.