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문제 정의
- 유한요소법와 같은 수치해석법은 해석모델의 복잡한 형상 및 재질의 비선형성 등의 고려가 가능하여 고정밀 도의 해를 얻을 수 있으나 3차원 해석의 경우 2차원 해 석에 비해 미지절점수의 증가로 인한 계산시간 및 메모 리 증대가 요구되며 회전자 이동시 요소를 재분할 해야 하는 등의 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 하이브리 드 스텝 모터의 특성해석을 위하여 3차원 둥가자기회로 망법 (Equivalent Magnetic Circuit Network me나!。d; 3D EMCNM)을 사용하고자 한다〔3〕. 3차원 등가자기 회 로망법 을 회 천기 에 적 용하여 퍼 미 언스 계산을 하는 경우 기존의 문헌들은 주로 부채꼴 모양의 요소를 사용하고 있으나 하이브리드 스텝 모터와 같이 고정자와 회전자의 형상이 복잡할 경우 정확한 형상의 모델링이 어려울 뿐 만 아니라 실제 형상과의 차이로 인한 퍼미언 스 계산시 오차를 수반하게 된다〔4〕.
- 3차원 등가자기 회 로망법 을 회 천기 에 적 용하여 퍼 미 언스 계산을 하는 경우 기존의 문헌들은 주로 부채꼴 모양의 요소를 사용하고 있으나 하이브리드 스텝 모터와 같이 고정자와 회전자의 형상이 복잡할 경우 정확한 형상의 모델링이 어려울 뿐 만 아니라 실제 형상과의 차이로 인한 퍼미언 스 계산시 오차를 수반하게 된다〔4〕. 따라서 이러한 문 제점을 해결하기 위해서 본 논문에서는 개선된 사다리꼴 요소를 이용하여 해석을 수행하였으며 자속밀도, 코깅토 크, 토크 특성을 살펴보았다.
- 퍼미언스는 자기저항의 역수로 각 요소의 중앙에 위치 한 절점들 사이의 자로 길이와 단면적과 재질정수에 의 해 계산되는 값이다. 회전기의 경우, 기존의 등가자기회 로망법은 부채꼴 요소를 주로 사용하고 있으나 형상이 복잡해질 경우 정확한 형상의 모델링이 어려울 뿐 만 아 니라 이로 인해 퍼미언스 계산시 오차가 크게 발생할 수 있으므로 이러한 문제점을 보완하기 위해 본 논문에서는 사다리꼴 요소를 제안하였다. 그림 3은 사다리꼴 요소를 나타내고 있으며 이로부터 계산되는 퍼미언스의 X, y.
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