Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
/
v.31
no.1
s.256
/
pp.43-49
/
2007
A new electric coil design methodology using the notion of topology optimization is developed. The specific design problem in consideration is to find optimal coil configuration that maximizes the Lorentz force under given magnetic field. Topology optimization is usually formulated using the finite element method, but the novel feature of this method is that no such partial differential equation solver is employed during the whole optimization process. The proposed methodology allows the determination of not only coil shape but also the number of coil turns which is not possible to determine by any existing topology optimization concept and to perform single coil strand identification algorithm. The specific applications are made in the design of two-dimensional fine-pattern focusing coils of an optical pickup actuator. In this method, the concept of equivalent magnetizing current is utilized to calculate the Lorentz force, and the optimal coil configuration is obtained without any initial layout. The method is capable of generating the location and shape of turns of coil. To confirm the effectiveness of the proposed method in optical pickup applications, design problems involving multipolar permanent magnets are considered.
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
/
v.22
no.10
s.175
/
pp.195-201
/
2005
A laterally driven electromagnetic microactuator (LaDEM) is presented, and a micro-optical switch is designed and fabricated as a possible application. LaDEM provides parallel actuation of the microactuator to the silicon substrate surface (in-plane mode) by the Lorentz force. Poly-silicon-on-insulator (Poly-SOI) wafers and a reactive ion etching (RIE) process were used to fabricate high-aspect-ratio vertical microstructures, which allowed the equipment of a vertical micro mirror. A fabricated arch-shaped leaf spring has a thickness of $1.8{\mu}m$, width of $16{\mu}m$, and length of $800{\mu}m$. The resistance of the fabricated structure fer the optical switch was approximately 5$\Omega$. The deflection of the leaf springs increases linearly up to about 400 mA and then it demonstrates a buckling behavior around the current value. Owing to this nonlinear phenomenon, a large displacement of $60{\mu}m$ could be measured at 566 mA. The displacement-load relation and some dynamic characteristics are analyzed using the finite element simulations.
This paper presents the magnetic field analysis of the racetrack double pancake field coil for the 10 MW class superconducting wind turbine which is considered to be the next generation of wind turbines using the 3 Dimensional FEM(Finite Elements Method). Generally, the racetrack-shaped field coil which is wound by the second generation(2G) superconducting wire in the longer axial direction is used, because the racetrack-shaped field coil generates the higher magnetic field density at the minimum size and reduces the synchronous reactance. To analysis the performance of the wind turbines, It is important to calculate the distribution of magnetic flux density at the straight parts and both end sections of the racetrack-shaped high temperature superconductivity(HTS) field coil. In addition, Lorentz force acting on the superconducting wire is calculated by the analysis of the magnetic field and it is important that through this way Lorentz force can be used as a parameter in the mechanical analysis which analyzes the mechanical stress on the racetrack-shaped field coil.
High charge state electron cyclotron resonance (ECR) ion source is important on the performance of heavy ion accelerators. In this paper, a low temperature superconductor (LTS) was used to make a hexapole coil for an 18-GHz ECR ion source. Several hexapole structures, including racetrack, graded racetrack, and saddle were implemented and analyzed for the hexapole-in-solenoid ECR ion source system. Under the appropriate radial confinement field, the smaller outer radius of hexapole can be better for the solenoid design. Saddle hexapole was selected by comparing the wire length, maximum outer radius of the hexapole, the Lorentz force at the end part of the hexapole and the maximum magnetic field in the coil. Based on saddle hexapole, a new design for hexapoles, the snake hexapole, was developed in this paper. By comparative analysis of the Lorentz force at the end part of the saddle and snake hexapoles, the snake hexapole is much better in the ECR ion source system. The suggested design for the ECR ion source with the snake hexapole is presented in this paper.
Magnetically suspended control & sensitive gyroscope (MSCSG) is a novel type of gyroscope with the integration of attitude control and attitude angular measurement. To improve the precision and reduce the power consumption of Lorentz Force-type Magnetic Bearing (LFMB), the air gap flux density distribution of LFMB has been studied. The uniformity of air gap flux density is defined to qualify the uniform degree of the air gap flux density distribution. Considering the consumption, the average value of flux density is defined as well. Some optimal designs and analyses of LFMB are carried out by finite element simulation. The strength of the permanent magnet is taken into consideration during the machining process. To verify the design and simulation, a high-precision instrument is employed to measure the 3-dimensional magnetic flux density of LFMB. After measurement and calculation, the uniform degree of magnetic flux density distribution reaches 0.978 and the average value of the flux density is 0.482T. Experimental results show that the optimal design is effective and some useful advice can be obtained for further research.
The Lorentz force distribution of a high $T_c$ superconducting tape with increasing transport currents in magnetic field ($H_a$) was visualized. The external magnetic field was applied normally to the coated conductor tape surface after zero-field cooling, and the transport current ($I_a$) was increased stepwise from 0 to 90 % of the values of the critical current ($I_c$ ($H_a$)) at applied filed, Ha. The field distribution (H(x)) near the sample surface across the tape width (2w) was measured using the scanning Hall probe method. Applying an inversion to the measured field distribution, we obtained the underlying current distribution (J(x)), from which the magnetic induction, B(x) was calculated with Biot-Savart law. Then Lorentz force per unit length was calculated using F(x)=J(x)${\times}$B(x), which appears to be very inhomogeneous along the tape width due to the complicated distributions of J(x) and B(x).
Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
/
v.15
no.3
s.96
/
pp.334-340
/
2005
A disk-type 3-DOF actuator which has new principle and very simple structure is proposed. Also it utilizes the relation of bias and control fluxes produced by permanent magnets and coils, respectively, like other conventional electromagnetic actuators, but its main feature is that both the coils and permanent magnets are fixed in the stator, which makes it easy to design the shape of moving part. Operating principle is that a moving disk is driven by reaction force of Lorentz force acting on the fixed equivalent coil. Simple analytic approach and FEM analysis are performed to determine the design parameters so as to increase the driving force and distance. And some experimental results show the feasibility of the proposed actuator.
KIM, Byoung-Chul;YOON, Jae-Hun;HOE, Jun;KANG, Seong-Hwa;LIM, Kee-Joe
Proceedings of the KIEE Conference
/
2008.07a
/
pp.1197-1198
/
2008
There have been few papers using finite element method(FEM) to analyze arc driving force for spiral type vacuum interrupter electrode up to date while there have been many papers dealing with AMF type electrode by means of FEM. AMF analysis is very important in AMF type electrode because it has proportional relation with effective area which means the area of magnetic flux density above critical magnetic flux density to diffuse arc. In the same manner, arc driving force is an important factor to drive arc by Lorentz force. In this paper two models were calculated and compared by using commercial FEM software Maxwell 3D.
This paper presents a new winding method in the electronic descaling(ED) technology. The ED technology Produces an oscillating electric field via the Faraday's law to Provide necessary molecular agitation to dissolved mineral ions. But present method gives another agitation force to mineral ions, which is Lorentz's force. Experiments were peformed at various Renolds number. A series of tests was conducted, measuring pressure drop across test section and the overall heat transfer coefficient as a function of time. In order to accelerate the rate of fouling, artificial hard water of 1000ppm $CaCO_3$ was used throughout the tests. The results show that the new method accelerates collision of mineral ions and improvs efficiency of system.
VALYAVIN G.;KOCHUKHOV O.;SHULYAK D.;LEE B.-C.;GALAZUTDINOV G.;KIM K.-M.;HAN I.
Journal of The Korean Astronomical Society
/
v.38
no.2
/
pp.283-287
/
2005
The slow evolution of global magnetic fields and other dynamical processes in atmospheres of CP magnetic stars lead to the development of induced electric currents in all conductive atmospheric layers. The Lorentz force, which results from the interaction between a magnetic field and the induced currents, may modify the atmospheric structure and provide insight into the formation and evolution of stellar magnetic fields. This modification of the pressure-temperature structure influences the formation of absorption spectral features producing characteristic rotational variability of some spectral lines, especially the Balmer lines (Valyavin et al., 2004 and references therein). In order to study these theoretical predictions we began systematic spectroscopic survey of Balmer line variability in spectra of brightest CP magnetic stars. Here we present the first results of the program. A0p star $\Theta$ Aur revealed significant variability of the Balmer profiles during the star's rotation. Character of this variablity corresponds to that classified by Kroll (1989) as a result of an impact of significant Lorentz force. From the obtained data we estimate that amplitudes of the variation at H$\alpha$, H$\beta$, H$\gamma$ and H$\delta$ profiles reach up to $2.4\%$during full rotation cycle of the star. Using computation of our model atmospheres (Valyavin et al., 2004) we interpret these data within the framework of the simplest model of the evolution of global magnetic fields in chemically peculiar stars. Assuming that the field is represented by a dipole, we estimate the characteristic e.m.f. induced by the field decay electric current (and the Lorentz force as the result) on the order of $E {\~} 10^{-11}$ cgs units, which may indicate very fast (< < $10^{10}$ years) evolution rate of the field. This result strongly contradicts the theoretical point of view that global stellar magnetic fields of CP stars are fossil and their the characteristic decay time of about $10^{10}$ yr. Alternatively, we briefly discuss concurring effects (like the ambipolar diffusion) which may also lead to significant atmospheric currents producing the observable Lorentz force.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.