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본 연구에서 논하고자 하는 횡자속 부상형 모터(Transverse Flux Magnetically Levitated Motor, TFMLM) 의 추진력과 부상력에 관한 해석은 자기부상식 원심형 혈액 펌프나 기초 과학 분야의 원심 분리기를 개발하는데 있어 기초연구가 될 수 있다. 의료용 원심형 혈액펌프(Centrifugal Blood Pump, ...

본 연구에서 논하고자 하는 횡자속 부상형 모터(Transverse Flux Magnetically Levitated Motor, TFMLM) 의 추진력과 부상력에 관한 해석은 자기부상식 원심형 혈액 펌프나 기초 과학 분야의 원심 분리기를 개발하는데 있어 기초연구가 될 수 있다. 의료용 원심형 혈액펌프(Centrifugal Blood Pump, CBP)의 경우 베어링 그리고 씰(seal)과 같은 기계적 구조에 의한 내구성에 의하여 수명이 결정된다. 횡자속 부상형 모터의 기술과 원리를 현재 상용화 되고 있는 원심형 혈액펌프와 원심분리기 설계에 도입한다면 기계적 구조와 기하학적 구조를 더욱 간단히 할 수 있으며, 의 고속으로 회전하기 위한 기계적 마찰과 제한을 이겨낼 수 있다. 본 연구에서는 전자적을 이용하되 인가 전원만으로 추진과 부상이 동시에 가능한 부상형 모터(Maglev motor) 개발에 중점을 두고 설계할 것이다. 따라서, 맥스웰 전자방정식으로부터 이론식을 유도하는 과정에서 TFMLM설계에 주요한 영향을 미치는 파라미터를 제시하였다. 또한, 자기 부상형 원심 혈액펌프는 로터가 고속으로 회전므로 로터의 고유진동수가 중요한 파라미터가 된다. 따라서, 시스템 설계시 사용하는 전원 주파수 범위 내에 로터의 고유진동수가 존재하지 않도록 설계하였다. 이밖에 알루미늄과 구리를 재질로하는 로터에 대하여3가지 형상으로 나누어 유한요소 해석법을 이용하여 고유 진동수를 산출하였다. 마지막으로 각각의 변수에 대한 추진력과 부상력에 대한 성능곡선을 고려함으로써 최대 의 속도로 회전을 하며 부상이 가능할 수 있는 모터 개발에 가이드 라인을 제시하였다. 구체적인 설계변수, 극의 기하학적 구조 및 수치를 제시하였으며, 개발된 모터를 구동하기 위하여 PWM 드라이버를 이용한 전류인가 방식 및 시스템 회로의 결선 방법에 대하여 논하였다. 제시된 파라미터를 통하여 실제 구동 가능성에 대한 것은 유한요소 해석을 통하여 검증하였다.

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