• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2006.07b
• /
• pp.801-802
• /
• 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.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• summer
• /
• pp.1043-1045
• /
• 2004

This paper deals with the core loss calculation of a BLDC motor made of Soft Magnetic Composite material. Since the teeth of motor partially have overhang in axial direction, 3 - dimensional equivalent magnetic circuit network (3D-EMCN) is used as an analytical method to get flux density of each element. The total core loss is calculated with the magnetic flux density and core loss curves of the SMC material. The calculated result is compared with core loss of the motor without overhang in stator teeth.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2008.06a
• /
• pp.589-591
• /
• 2008

본 논문은 연자성체(Iron powerder)인 일명 SMC(Soft Magnetic Composite)를 적용한 3상 BLDC motor의 설계 및 제작, 측정에 관한 연구이다. 특히 본 연구에서는 냉장고 압축기용 120W급 3상 BLDC motor에 관한 것으로써 연자성체를 적용시 모터 특성결과에 대하여 기술하였다. 아울러 SMC를 이용한 모터설계의 기준을 제시하였다. SMC 재질은 일반 실리콘 강판에 비해 코어의 3차원 형상을 자유롭게 제작 할 수 있으며, 고속 회전시 발생하는 철손을 감소시킬 수 있어 모터 코어용으로 많은 연구가 이뤄지고 있다. 따라서 본 논문에서는 우선 2차원 설계를 통하여 냉장고 압축기용 BLDC motor의 코어를 SMC 재질로 제작 성능 측정 하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• summer
• /
• pp.1046-1048
• /
• 2004

Inductance is an important parameter determining the characteristics of current waveform in electric motors. There are many kinds of inductances, however, self and mutual inductances are the major components. These inductances are changed under the variation of the magnetic circuit, current, frequency etc., even in the same winding distribution. Therefore this paper deals with the characteristics of inductance according to the shape of stator tooth. The analysis model is newly developed motor made of SMC(Soft Magnetic Composite) to reduce the core loss in high speed. the result of this paper gives the basic understandings of inductance to extend the applications of the motors.

• Journal of Magnetics
• /
• v.20 no.4
• /
• pp.444-449
• /
• 2015

Soft magnetic composites (SMCs) are especially suitable for the construction of low-cost, high-performance motors with 3-D magnetic fields. The main advantages of SMCs is that the iron particles are insulated by the surface coating and adhesive used for composite bonding, the eddy-current loss is much lower than that in laminated steels, especially at higher frequencies, and the hysteresis loss becomes the dominant component of core losses. These properties enable machines to operate at higher frequencies, resulting in reduced machine size and weight. In this paper, 3-D topologies are proposed that enable the application of SMCs to effectively reduce losses in high-speed permanent magnet (PM) motors. In addition, the electromagnetic field characteristics of the motor topologies are evaluated and compared using a non-linear finite element method (FEM) based on 3-D numerical analysis, and the feasibility of the motor designs is validated.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2007.10c
• /
• pp.43-44
• /
• 2007

SMC(Soft Magnetic Composite) 재질은 일반 실리콘 강판에 비해 코어의 3차원 형상을 자유롭게 제작 할 수 있으며, 고속 회전시에 발생하는 철손을 감소시킬 수 있어 모터 코어용으로 많은 제작이 이루어지고 있다. 따라서 본 논문에서는 고속 회전용 청소기용 BLDC 모터의 코어를 SMC 재질로 제작 Back-EMF를 측정하였다. 코어의 형상은 크게 3차원 형상을 고려한 3가지로 타입으로 구분하여 제작하였고, 각 형상별로 모터를 제작하여 특성을 측정하였다. 본 논문에서는 SMC 분말을 이용한 코어 성형시 3차원 형상에 따른 모터의 Back-EMF의 특성을 보여준다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
• /
• v.21 no.2
• /
• pp.77-82
• /
• 2011

The use of soft magnetic materials have been increasing in the various industrial fields according to the increasing demand for high performance, automatic, miniaturing equipments in the recent our life. In this study, we investigated the effect of factors on the core loss and magnetic properties of electrical steel and soft magnetic composites. Furthermore, we reviewed the major efforts to reduce the core loss and improve the soft magnetic properties in the two main soft magnetic materials. Domain purification which results from reduced density of defects in cleaner electrical steels is combined with large grains to reduce hysteresis loss. The reduced thickness and the high electrical conductivity reduce the eddy current component of loss. Furthermore, the coating applied to the surface of electrical steel and texture control lead to improve high permeability and low core loss. There is an increasing interest in soft magnetic composite materials because of the demand for miniaturization of cores for power electronic applications. The SMC materials have a broad range of potential applications due to the possibility of true 3-D electromagnetic design and higher frequency operation. Grain size, sintering temperature, and the degree of porosity need to be carefully controlled in order to optimize structure-sensitive properties such as maximum permeability and low coercive force. The insulating coating on the powder particles in SMCs eliminates particle-to-particle eddy current paths hence minimizing eddy current losses, but it reduces the permeability and to a small extent the saturation magnetization. The combination of new chemical composition with optimum powder manufacturing processes will be able to result in improving the magnetic properties in soft magnetic composite materials, too.

• Journal of Magnetics
• /
• v.17 no.2
• /
• pp.100-108
• /
• 2012

Flux concentrated permanent magnet transverse flux machines, FCPM-TFMs, with segmented stators require multi-turn concentric saddle coils to replace the ring coils, which are normally utilized in conventional layeredphase TFM constructions. In this paper, we investigate the influence of the shape of saddle phase windings and their parameter variations on the output torque productivity. Non-meshed coils evaluated via a finite element method (FEM) to examine the effect of the coil's location within one phase on machine performance. By using meshed coils, the analysis can be extended to inspect the distributions of magnetic field strength as well as current density in the coils. Throughout the study, the influence of design parameters on the output torque for two stator structures, i.e., a laminated and soft magnetic composite (SMC), are evaluated.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2006.07c
• /
• pp.1442-1443
• /
• 2006

본 논문에서는 분말 연자성체에 플라즈마를 이용하였을 때 특성 개선에 관한 연구이다. 기존의 압분 방식은 낮은 강도를 갖는 단점 때문에 신뢰성에 문제가 있어서, 직접적인 모터분야에 연자성체(SMC)를 적용하는데 큰 문제점 이였다. 그러나 본 논문에서 제안하는 SPS(Spark Plasma sintering)공법을 적용한 모터 코어 제조 방법은 플라즈마를 이용하여 분말의 표면에서만 접촉이 일어나게 하는 소결 방식으로, 내부재질의 특성변화 없이 표면의 절연층끼리만 접촉되게 하여 자기적 특성의 손상없이 기계적인 강도를 높일 수 있었다. 실제적으로 기존의 압분체(Hoganass550+윤활제(KE))의 경우 파단강도가 700Mpa정도였으나 SPS를 적용시 1200Mpa까지 증가 되었다. 이러한 SPS 공법을 통해 연자성체(SMC)재질의 모터 Core 분야 적용하는 데 생기는 문제점을 해결하고자 하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2007.07a
• /
• pp.1029-1030
• /
• 2007

This paper describes the dynamic analysis method and the characteristics of rotating type transverse flux motors excited by permanent magnets; the machine is called TFRM in here. A prototype of TFRM, made by combing soft magnetic composite (SMC) core, is introduced first, then the magneto static and dynamic analysis methods are explained. Analysis results are compared with measured results, and finally the effects of the proposed dynamic analysis method and the characteristics of TFRM are discussed.