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- 저자 : 김원모(W. M. Kim) (검색결과 2 건)
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Magnetic Position Control of a Spherical Electrode by Permanent Magnets
I. Karimzadegan(이만 카림자데간),Y. S. Hong(홍윤성),W. M. Kim(김원모),S. H. Ryu(류시형) Korean Society for Precision Engineering 2021 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2021 No.11월
We develop an electrochemical drilling technology producing curved holes inside metals by position control of a spherical electrode based on magnetic force. Precise position control of the electrode is essential for the improving machining quality and the technology settlement. In this research, investigated are the effects of geometric shapes, numbers, material properties, and relative locations of permanent magnets on the magnetic force variation acting on the spherical electrode. Also, we take into account the size of the spherical electrode and its material properties in calculating magnetic force together with gravity effect. Through an analytical approach based on the magnetostatics and the finite element analysis using ANSYS Maxwell software, the magnetic force acting between the permanent magnet and the spherical electrode was investigated and the validity of the proposed analytic model was verified through comparison with the experimental results. The relation between important parameters and magnetic force variation was quantitatively analyzed, and from this, we suggest an effective method to control the electrode position such as a two-magnet system.
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홍윤성(Y. S. Hong),이만 카림자데간(I. Karimzadegan),김원모(W. M. Kim),류시형(S. H. Ryu) Korean Society for Precision Engineering 2021 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2021 No.11월
영구자석의 자기력으로 강자성체 구형 전극을 위치제어하여 전해 가공 공정으로 금속 내부에 자유 형상 곡선 구멍을 가공하고자 한다. 이를 위해서는 공작물 외부에 위치하는 영구 자석이 강자성체 전극에 작용하는 자기력의 세기를 계산해야 한다. 본 연구에서는 원통형 영구자석을 표면전류밀도가 일정한 물체로 가정하여 비오-사바르 법칙으로부터 임의 위치에서의 자기장의 세기를 구하고, 자기 쌍극자 모멘트에 관한 앙페르 법칙과 길버트 모형을 적용하여 영구자석 양단의 자기장 세기에 해당하는 자극의 자하량을 계산하였다. 영구자석의 자기장 안에 놓인 구형쇠구슬 전극의 경우 자기화가 전극의 내부 영역에서 일정하고 자하가 양극단에 위치한다는 가정하에 원통형 영구자석과 유사한 방법으로 구형 전극의 자극 자하량을 계산하였다. 그리고, 쿨롱 법칙을 적용하여 영구자석과 구형 강자성체 자하들 사이에 작용하는 각각의 자기력을 합산하여 최종 자기력을 구하였다. 구형 전극을 미소 원판으로 분할하여 수치적인 방법으로 계산한 자기력의 세기와 해석적으로 구한 결과를 비교하여 제시한 방법의 타당성을 검증하였다. 영구자석의 자기력에 의한 구형 전극의 위치제어 측면에서 영구자석 전극이 쇠구슬 전극에 비해 원거리 제어가 가능하며, 이는 쇠구슬 전극의 높은 자기화율에도 불구하고 영구자석과의 거리가 멀어짐에 따라 인가 자기장의 세기가 급감하여 쇠구슬이 자기포화 상태에 이르지 못하기 때문이다.
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