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솔레노이드 밸브 성능 향상 전략 및 자성 재료 기술
Performance Improvement Strategy of Solenoid Valve and Magnetic Material Technique 원문보기

油空壓시스템 = Journal of the Korea Fluid Power Systems Society, v.6 no.3, 2009년, pp.28 - 34  

윤소남 (한국기계연구원) ,  윤동원 (한국기계연구원)

초록이 없습니다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 또한, KS, JIS 및 기타 국제규격의 시험항목마다 우수한 특성을 발휘하는 솔레노이드 액추에이터 및 밸브는 전기-기계 에너지 변환 기술(솔레노이드 및 회로기술), 저마찰 손실과 응답성을 고려한 기계 메커니즘 기술, 코일 및 자성재료 기술을 통하여 해결될 수 있을 것으로 사료된다. 본 해설에서는 비례솔레노이드와 관련하여 KS 및 JIS의 시험항목을 고찰하고, 비례솔레노이드밸브의 성능에 영향을 미치는 인자들을 도출하여 분석하는 것으로 한다. 특히, 자성재료와 관련해서는 우수한 성질을 가지는 재료의 선정방안 및 대표적인 자성재료의 장단점을 비교 분석하고, 끝으로 B-H analyzer(자속밀도-자계강도 분석기)의 필요성 및 기본적인 특성을 고찰하는 것으로 한다.

가설 설정

  • ㄱ) 변위량(감도= 변위량/구동파워)이 클 것. 
  • ㄴ) 재현성이 좋을 것(히스테리시스가 적을 것).
  • ㄹ) 온도 특성이 좋을 것.
  • ㅁ) 적은 에너지로 구동이 가능할 것.
  • ㅂ) 조작력이 클 것.
  • ㅅ) 크기와 중량이 작을 것.
  • ㅇ) 장수명이며, 가격이 쌀 것.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
유공압용 밸브에 있어서 밸브의 성능을 결정하는 중요한 인자로는 어떤 것이 있는가? 일반적으로 유공압용 밸브에 있어서는, 사용유량과 사용압력, 사용유량과 사용압력에서의 내/외부누설 등과 같이 용량을 결정하는 사양 이외에 히스테리시스, 선형성, 반복성, 스텝응답 및 주파수응답특성 사양이 밸브의 성능을 결정하는 중요한 인자로서 작용한다. 때문에 메인밸브를 구동하는 액추에이터는 전기식, 전자식 혹은 회전운동방식, 직선운동방식 등에 관계없이 우수한 성능 제품들이 채용되거나, 채용을 위하여 무단한 연구들이 이루어지고 있다.
코일의 온도 특성은 무엇과 관련이 있는 인자인가? 코일의 온도 특성은 흡인력, 밸브 시스템의 안정성 및 내구/수명과 깊은 관련이 있는 인자이다. 식 (2)는 코일의 온도 상승치를 나타내는 것으로, 최종적인 솔레노이드 설계 종료시에 반드시 확인하여야 하는 절차이다.
모든 액추에이터에 적용되는 일반적인 요구조건은 무엇인가? ㄱ) 변위량(감도= 변위량/구동파워)이 클 것.  ㄴ) 재현성이 좋을 것(히스테리시스가 적을 것).  ㄷ) 응답이 빠를 것.  ㄹ) 온도 특성이 좋을 것.  ㅁ) 적은 에너지로 구동이 가능할 것.  ㅂ) 조작력이 클 것.  ㅅ) 크기와 중량이 작을 것.  ㅇ) 장수명이며, 가격이 쌀 것.
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참고문헌 (17)

  1. H. L. Feuser, "Development and optimization of industrial proportional pressure-relief valves", Proceedings of the 48th national conference on fluid power, pp. 509-514, 2000. 

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  3. H. TANAKA 외 2, "Electro-hydraulic digital control of 3-way on/off solenoid valves", 일본기계학회논문집(B), Vol. 50, No. 457, pp. 2663- 2666, 1984. 

    상세보기

  4. 성낙진, "액튜에이터 입문(메카트로닉스 시리즈 2)", 대림출판사, pp. 9-39, 1994. 

  5. 신흥렬, "자동화를 위한 유압제어 기술", 복두출판사, pp. 193-205, 1999. 

  6. 양협, 노종문, " 유압부품의 설계 및 선정", 태훈출판사, pp. 183-188, 2000. 

  7. H. Tanaka, "전자비례밸브용 솔레노이드의 FEM 해석", Power design, Vol. 26, No. 6, pp.32-41, 1986. 

  8. 황재원 외 4, "유닛인젝터용 고속응답 솔레노이드 설계 및 응용에 관한 연구", 자동차공학회논문집, 제 6권 제 1호, pp. 43-51, 1998. 

  9. H. Tanaka, "전기-유압 비례밸브", Power design, Vol. 27, No. 3, pp. 28-32, 1989. 

  10. Y. Ishiyama, "유공압용 연자성 재료", Fluid power system, Vol. 30, No. 7, pp -30, 1999. 

  11. 송창섭, 윤장상, 서종범, "비례전자식 유량제어밸브의 해석에 관한 연구," 한국정밀공학회지, 제 10권, 제 1호, pp. 100-107, 1993. 

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  12. G. Geibler, "Modellbildung von Proportional -magneten mittels konzentrierter Parameter," O+P, Vol. 45, No. 1, pp. 49-52, 2001. 

  13. B. P. Lequesne, "Finite-Element Analysis of a Constant-Force Solenoid for Fluid Flow Control," IEEE, Tran. Industrial Application, Vol. 24, No. 4, pp. 574-581, 1988. 

    상세보기 crossref

  14. H. C. Roters, "Electromagnetic Devices", John Wiley & Sons, 1955. 

  15. B. Lequesne, "Dynamic Model of Solenoids under impact excitation, including motion and eddy currents," IEEE Tran. on MAG, Vol. 26, Issue 2, pp. 1107-1116, 1990. 

    상세보기 crossref

  16. 최인호, 고창섭, 정태경, 한송엽, "솔레노이드 엑츄에이터 전자기 시스템의 유한요소 해석," 대한전기학회논문지, Vol. 40, No. 11, pp. 1105- 1113, 1991. 

  17. Y. Xiuke, J. S. Ryu, C. S. Koh and X. Dexin, "Comparison of Force Calculation Methods in 2D and 3D Finite Element Method," KIEE Internatioal Tran. on EMECS, Vol. 11B-4, pp. 137-145, 2001. 

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