$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

평행방향/할박 자화 영구자석을 갖는 마그네틱 기어의 설계변수에 따른 토크특성 해석 및 비교
Comparison and Torque Analysis for Magnetic Gear with Parallel/Halbach Magnetized PMs according to Design Parameters 원문보기

韓國磁氣學會誌 = Journal of the Korean Magnetics Society, v.24 no.5, 2014년, pp.152 - 159  

홍상아 (충남대학교 전기공학과) ,  최장영 (충남대학교 전기공학과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

마그네틱 기어는 두 개 이상의 분리된 장치들 사이에서 기계적인 접촉 없이 토크를 전송한다. 특히, 희토류계 영구자석을 사용한 마그네틱 기어는 고 출력으로 인해 다양한 산업에 적용된다. 따라서 마그네틱 기어는 일반적인 기어를 대체할 수 있다. 본 논문에서는 이차원 유한요소해석을 이용해 평행방향과 할박 자화 마그네틱 기어의 기어비를 선정하고, 내측과 외측 영구자석 두께, 철심 각도, 할박 세그먼트 개수, 내측과 외측 영구자석 자화 패턴과 같은 설계 변수에 따라 토크 해석을 수행하였다. 해석 결과, 개선된 설계변수를 갖는 모델이 초기 설계 모델과 비교해 더 높은 토크를 가짐을 확인하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Magnetic gear can transmit torque without any mechanical contact among rotational parts in rotating mechanical systems. Especially, magnetic gear using rare-earth PMs can be used in variety of industry application because of their great power efficiency. Thus, recent trend shows that magnetic gear c...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 논문에서는 2차원 유한요소해석을 이용하여 자화 패턴에 따른 마그네틱 기어의 설계변수 별 토크특성을 해석을 수행하였다. 초기 마그네틱 기어의 기어비와 설계변수를 선정하여 해석모델의 전체 크기, 내측과 외측 영구자석의 극 수 및 기어비가 동일하고 일차 측과 이차 측을 자기적으로 연결시켜주는 철심이 양측 회전자 사이에 고정되어 있을 때 다양한 설계 변수의 변화에 따른 해석을 통하여 양측 영구자석 회전자에 유도되는 토크에 미치는 요인을 알아보았다.
  • 본 논문에서는 2차원 유한요소해석을 이용하여 평행방향 자화와 할박 자화 영구자석을 갖는 각각의 마그네틱 기어에 대해 설계변수에 따른 토크특성 해석을 수행하였다. 2차원 유한요소해석을 통해여 내측 회전자의 토크 왜곡률이 가장 작은 기어비를 기본모델로 선정하고 초기 설계변수에 대해 평행방향과 할박 배열 자화 영구자석을 갖는 마그네틱 기어의 내측과 외측 회전자에 유도되는 토크 해석을 수행하였다.
  • 본 논문에서는 영구자석의 자화 패턴에 따라 평행방향과 할박 자화된 마그네틱 기어 각각에 대해 유한요소해석을 수행하였다. Fig.

가설 설정

  • 내측과 외측 회전자의 표면에 부착된 영구자석 두께에 따른 토크특성 해석을 위해 내측과 외측 영구자석의 극호비 1, 공극 0.6 mm, 고정된 철심 한 개가 차지하는 각도는 9.47°로설정하였다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
기어는 어디에 사용되는가? 기어는 두 개 또는 두 개 이상의 분리된 장치들 사이에 구조적인 연결 및 동력 전달을 위해 자동차 시스템, 풍력발전기, 저속 및 고속 기기 등과 같은 기계 시스템에서 사용된다[1]. 입력과 출력축의 각각의 치가 맞물리며 기계적인 접촉을 통해 동력을 전달하는 일반적인 기어와는 달리 마그네틱 기어는 영구자석을 사용함으로써 서로 다른 자기적 극 쌍수를 갖는 각각의 일차 측과 이차 측 사이에 위치한 고정된 철심을 통해 자기적으로 연결되어 동력을 전달한다.
마그네틱 기어의 특징은 무엇인가? 마그네틱 기어는 두 개 이상의 분리된 장치들 사이에서 기계적인 접촉 없이 토크를 전송한다. 특히, 희토류계 영구자석을 사용한 마그네틱 기어는 고 출력으로 인해 다양한 산업에 적용된다.
마그네틱 기어의 설계변수 별 토크특성에 대한 분석 결과는 어떠한가? 초기 마그네틱 기어의 기어비와 설계변수를 선정하여 해석모델의 전체 크기, 내측과 외측 영구자석의 극 수 및 기어비가 동일하고 일차 측과 이차 측을 자기적으로 연결시켜주는 철심이 양측 회전자 사이에 고정되어 있을 때 다양한 설계 변수의 변화에 따른 해석을 통하여 양측 영구자석 회전자에 유도되는 토크에 미치는 요인을 알아보았다. 토크특성 해석 결과를 바탕으로 마그네틱 기어의 내측과 외측 회전자가 높은 토크를 갖는 설계변수를 선정하여 개선된 모델을 해석하고 각각의 초기 모델과, 자화 패턴 별 해석 결과를 비교함으로써 토크특성 해석을 통해 양측 회전자에 전달되는 토크가 매우 향상되었음을 확인하였다. 따라서 본 논문에서 연구한 결과를 바탕으로 마그네틱 기어의 초기 설계해석이 참고할 수 있을 것으로 사료된다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (11)

  1. K. A. Tallah and D. Howe, IEEE Trans. Magn. 37, 2844 (2001). 

  2. M. Chen, K. T. Chau, W. Li, C. Liu, and C. Qiu, IEEE Trans. Appl. Supercond. 24, 0501904 (2014). 

  3. P. O. Rasmussen, T. O. Andersen, F. T. Jorgensen, and O. Nielsen, IEEE Tras. Ind. Appl. 41, 764 (2005). 

  4. E. P. Furlani, IEEE Trans. Magn. 33, 2317 (1997). 

  5. S. L. Ho, S. Niu, and W. N. Fu, IEEE Trans. Magn. 46, 2074 (2010). 

  6. K. Atallah, S. D. Calverley, and D. Howe, Inst. Electr. Eng. Proc. Electr. Power Appl. 151, 135 (2004). 

  7. T. Lubin, S. Mezani, and A. Rezzoug, IEEE Trans. Magn. 46, 2611 (2010). 

  8. S. Niu, N. Chen, S. L. Ho, and W. N. Fu, IEEE Trans. Magn. 48, 4156 (2012). 

  9. L. Shah, A. Cruden, and B. W. Williams, IEEE Trans. Magn. 47, 431 (2011). 

  10. L. Jian, K. T. Chau, and J. Z. Jiang, IEEE Trans. Ind. Appl. 45, 954 (2009). 

  11. Z. Q. Zhu and D. Howe, Inst. Electr. Eng. Proc. Electr. Power Appl. 148, 299 (2001). 

저자의 다른 논문 :

LOADING...

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

BRONZE

출판사/학술단체 등이 한시적으로 특별한 프로모션 또는 일정기간 경과 후 접근을 허용하여, 출판사/학술단체 등의 사이트에서 이용 가능한 논문

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로