초록 ▼

히스테리시스는 교번 및 회전 히스테리시스로 분류되며, 모든 자성재료는 히스테리시스가 존재한다. 따라서 정밀한 해석을 위해서는 이를 고려함이 바람직하다. 그러나, 이제까지의 기기 해석방법들은 대부분 히스테리시스를 무시하거나, 히스테리시스를 근사화하여 계산함으로써, 오차를 수반하거나, 정확히 자계에 대한 자화 값을 계산하는것이 곤란하였다. 따라서, 자기기록장치, 히스테리시스 모터, 변압기 철손 해석 등은 이러한벡터 히스테리시스를 고려한 해석이 요구되지만, 이를 만족할 만 하도록 해석할 수는 없었다.프라이자흐 모델은 스칼라 히스테

히스테리시스는 교번 및 회전 히스테리시스로 분류되며, 모든 자성재료는 히스테리시스가 존재한다. 따라서 정밀한 해석을 위해서는 이를 고려함이 바람직하다. 그러나, 이제까지의 기기 해석방법들은 대부분 히스테리시스를 무시하거나, 히스테리시스를 근사화하여 계산함으로써, 오차를 수반하거나, 정확히 자계에 대한 자화 값을 계산하는것이 곤란하였다. 따라서, 자기기록장치, 히스테리시스 모터, 변압기 철손 해석 등은 이러한벡터 히스테리시스를 고려한 해석이 요구되지만, 이를 만족할 만 하도록 해석할 수는 없었다.프라이자흐 모델은 스칼라 히스테리시스를 해석하는데 간단하면서도 오차가 매우 작은모델로 알려져 있지만, 회전히스테리시스가 존재하는 경우는 스칼라 모델이므로 벡터량을계산하기는 곤란하다. 따라서, 이를 확장하여 교번 및 회전을 계산할 수 있는 벡터 히스테리시스 모델을 만들어 자계가 회전하여 지연되는 자화를 계산할 수 있도록 하였다.한편, 유한요소 해석기법은 해석적으로 풀기 어려운 복잡한 형상의 문제를 푸는 수치해석기법의 하나로, 그 해석의 정확도가 높아 전기분야 뿐만 아니라 기계 분야에서도 널리사용되고 있다. 그러나, 기존 기법들은 자성재료의 히스테리시스 성질을 무시하거나, 초기자화곡선에 의한 포화를 고려할 뿐, 실제로 모든 자성재료에서 존재하는 히스테리시스 성질을 고려하지는 못하고 있다.따라서, 본 연구에서는 자계가 임의로 방향으로 크기와 더불어 변하는 경우를 계산할수 있는 벡터 히스테리시스 모델과, 복잡한 형상도 해석할 수 있어 기기 해석에 유용한 유한요소 기법을 결합하여, 등방성 자성재료에 대해 히스테리시스 특성을 고려한 전자계의 유한요소 해석기법을 제시하였다. 또한 이에 대한 컴퓨터 프로그램을 개발하였고, 자성재료에대한 해석 사례로부터 그 타당성을 입증하였다. 본 연구에서 제안된 알고리즘은 전자계 정밀 해석에 널리 이용될 것으로 기대된다.

Abstract ▼

Hysteresis is consist of alternating and rotational hysteresis, andall of the magnetic materials have the characteristics of the hysteresis. Therefore it isdesirable to consider these hysteresis to analyze the electromagnetic systems accurately.However, most of the analyzing methods ignore h

Hysteresis is consist of alternating and rotational hysteresis, andall of the magnetic materials have the characteristics of the hysteresis. Therefore it isdesirable to consider these hysteresis to analyze the electromagnetic systems accurately.However, most of the analyzing methods ignore hysteresis or just consider theapproximated hysteresis loop which cannot express the minor loops.Preisach model is useful to analyze the scalar hysteresis because the model isrelatively simple and has very little errors. However, it is not enough to consider onlythe scalar hysteresis in the electromagnetic systems where there exist alternating androtational hysteresis and it needs to consider the vector hysteresis.Finite element method is a kind of numerical analysis methods which solves thecomplex sharpe problems which is very difficult to solve analytically. This method isused to analyze transformer, electromagnet, synchronous machine, induction motor etc.For its high accuracy. But the old methods ignore the hysteresis properties of justconsider the saturation and they can not take into account the hysteresis which existsin all the magnetic materials.In this study, using the vector hysteresis model, a new technique of finite elementmethod considering vector hysteresis is developed for an electromagnetic systems havinghysteresis characteristics in isotropic magnetic materials where the vector model isexpanded form the model is expanded from the magnetization-dependent scalarhysteresis model. This method was coded and programmed combining the vector modelprogram and finite element method program. This model was tested for a semi-hardmagnetic material and had got good results. The proposed algorithm developed fromthis study would contribute greatly to analyze the electromagnetic systems accurately.

목차 Contents

• 표지 ...1
• 제출문 ...2
• 요약문 ...3
• 목차 ...6
• 1. 서론...7
• 2. 관련이론 및 연구방법...10
• 3. 결과...35
• 4. 고찰...40
• 5. 결론...41
• 6. 인용문헌...42
• 연구수행관련 논문발표 목록서...44
• 자체평가서...45