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동축 마그네틱 기어의 고 기어비 적용을 위한 다중 기어 조합분석
Multi-gear Combination Analysis for High Gear Ratio of Coaxial Magnetic Gear 원문보기

한국전자통신학회 논문지 = The Journal of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, v.16 no.2, 2021년, pp.355 - 362  

박의종 (조선대학교 스마트이동체융합시스템공학부) ,  김용재 (조선대학교 전기공학과)

초록
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동축 마그네틱 기어는 비접촉 동력전달을 사용하기 때문에 기존 기계식 기어의 동력전달과정에서 발생하는 마찰, 마모, 소음, 발열을 최소화할 수 있다. 현재 다양한 산업에 적용하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있으나 동축 마그네틱 기어가 갖는 특징 중, 높은 기어비에서 토크밀도가 급격히 감소하는 문제가 거론되었다. 본 논문은 높은 토크밀도를 갖는 저 기어비 동축 마그네틱 기어를 이용하여, 이들을 다중으로 결합하는 방향을 제시하였다. 해당 방법의 유효성을 확인하기 위해 단일형태의 고 기어비 모델과 토크밀도를 비교하고 다중 동축 마그네틱 기어의 기어비 조합을 분석함으로써 가장 우수한 조합을 선정하는 설계 방향을 나타내었다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Since coaxial magnetic gears use non-contact power transmission, friction, wear, noise, and heat generated in the power transmission process of existing mechanical gears can be minimized. Currently, research for application to various industries is being actively conducted, but among the characteris...

주제어

#동축 마그네틱 기어   #기어 결합   #다중 기어   #토크 밀도  

표/그림 (10)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 하지만 기어비 결합에 대한 경우의 수가 많고, 동축 마그네틱 기어의 설계파라미터가 다양하기 때문에 각각의 모델에 대해 최적 설계는 진행되지 않았다. 따라서 본 논문에서 나타낸 토크 밀도 보다 개선될 가능성은 열려있다.
  • 본 논문에서는 저 기어비 모델이 갖는 높은 토크 밀도 특성을 기반으로, 저 기어비 모델들을 결합하여 고 기어비를 나타내는 방향을 제시하였다. 구체적인 분석연구가 없음에 따라, 고 기어비를 만족하는 다중 동축 마그네틱 기어의 모든 조합에 대해 분석하였다.
  • 본 논문의 내용은 동축 마그네틱 기어를 이용하여고 기어비에서 높은 토크밀도를 나타냈다는 것에 큰 의미가 있다. 후속연구로는 언급했던 최적설계를 겸한 분석이 진행 중이며, 본 논문의 2단 기어를 넘는 3단 이상의 다중 기어에 대한 분석도 예정하고 있다.
  • 본 연구는 동축 마그네틱 기어가 고 기어비에서 낮은 토크밀도를 갖는다는 점을 개선하기 위해 시작되었다. 본 논문에서는 저 기어비 모델이 갖는 높은 토크 밀도 특성을 기반으로, 저 기어비 모델들을 결합하여 고 기어비를 나타내는 방향을 제시하였다.
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참고문헌 (11)

  1. E. Park and Y. Kim, "Torque Ripple Improving and Analysis of Coil-winding Rotor of Magnetic Gear," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol. 15, no. 2, 2020, pp. 259-266. 

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  3. B. Lee, H. Kwon, E, Son, H. Ko, and Y. Song, "Knee Rehabilitation System through EMG Signal and BLDC Motor Control," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol. 14, no. 5, 2019, pp. 1009-1018. 

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  10. D. Jang and J. Chang, "Effect of Stationary Pole Pieces with Bridges on Electromagnetic and Mechanical Performance of a Coaxial Magnetic Gear," J. of Magnetics, vol. 18, no. 2, 2013, pp. 207-211. 

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  11. X. Zhang, X. Liu, and Z. Chen, "A Novel Coaxial Magnetic Gear and Its Integration With Permanent-Magnet Brushless Motor," IEEE Trans. Magn., vol. 52, no. 7, 2016, pp. 8203304. 

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