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장거리 반송용 전기자 분산배치 분포권 PMLSM의 추력맥동 저감을 위한 단부형상 설계
박의종,김용재,Park, Eui-Jong,Kim, Yong-Jae 한국전자통신학회 2013 한국전자통신학회 논문지 Vol.8 No.11
최근 저소음, 고속, 고추력의 반송장치가 요구됨에 따라 영구자석 선형동기전동기가 대두되고 있으나 반송경로 전장에 전기자를 설치하는 선형 동기전동기의 특성으로 인해 장거리 반송장치에 적용시 설치비용의 증가를 가져온다. 따라서 우리는 전기자를 분산시켜 배치하는 방법을 제안하여 비용증가의 문제점을 해결하고자 하였다. 하지만 가동자의 진행시 분산배치된 전기자 사이를 통과하게 되면 전기자의 불연속 구간인 단부에 의해 디텐트력이 발생하여 추력 맥동이 발생하고 기기 성능저하와 소음, 진동의 원인이 된다. 따라서 본 논문에서는 단부에 의한 영향을 저감하기 위해 전기자 끝단의 치 높이와 보조치 형상에 따른 디텐트력의 특성을 파악하고 다구찌의 실험계획법을 이용하여 단부 효과를 가장 저감할 수 있는 형상을 제안하였다. Recently, the permanent magnet linear synchronous motor as low noise, high speed and high thrust force transportation system has been proposed but this motor causes an increase of material cost because of its characteristic arranging the armature on the full length of transportation lines when this system is applied to the long distance transportation system. Therefore, we suggested discontinuous arrangement method of the armature to solve this problem. However, Detent force which causes thrust force ripple generating noise, vibration and decline of performance is generated when a mover pass between the armatures. Thus, in this paper, we examined characteristic of detent force to reduce the end edge effect according to the end edge teeth's height and auxiliary teeth and suggested the shape that can the most reduce the detent force.
권선계자형 자기 기어의 고 토크 리플 회전자에 대한 분석 및 개선
박의종(Eui-Jong Park),김용재(Yong-Jae Kim) 한국전자통신학회 2020 한국전자통신학회 논문지 Vol.15 No.2
자기 기어는 기계식 기어와 동일하게 기어의 특성을 나타내면서 각 회전자가 접촉하지 않아 마찰에 의한 소음 및 발열, 유지보수문제에서 기계식 기어보다 유리하다. 또한 권선계자를 사용하는 회전자를 적용할 경우 기어의 출력조절은 물론, 기어비 및 위급상황에서 자체적인 구동차단까지 가능하여 자기 기어의 활용가능성은 무한하다. 하지만 권선계자를 사용할 경우 영구자석과 철심간의 흡인력에 의한 코깅토크가 나타나게 되고 이는 회전자의 진동을 유발하는 토크 리플성분의 증가로 이어진다. 따라서 본 논문에서는 권선계자를 사용하는 회전자의 토크 리플을 저감하기 위해 회전자의 다양한 형상을 분석하였으며, 자기 기어의 토크 리플을 저감하기 위한 최적의 형상을 제시하였다. Magnetic gears have the same characteristics as mechanical gears, and each rotor does not come in contact, which is advantageous over mechanical gears in friction noise, heat generation, and maintenance. In addition, when the rotor using the coil-winding is applied, it is possible to control the output of the gear as well as to cut off its own drive in the emergency situation and to change its gear ratio. So the application of the magnetic gear is infinite. However, when the coil-winding rotor is used, cogging torque due to the attraction force between the permanent magnet and the iron core appears, which leads to an increase in the torque ripple component causing the rotor vibration. Therefore, in this paper, various shapes of the coil-winding rotor are analyzed to reduce the torque ripple of the rotor, and the optimum shape for reducing the torque ripple of the magnetic gear is presented.
동축 마그네틱 기어의 자석 재질에 따른 최적효율 설계 및 비교
박의종(Eui-Jong Park),정상용(Sang-Yong Jung),김용재(Yong-Jae Kim) 대한전기학회 2020 전기학회논문지 Vol.69 No.2
Various studies have been conducted since magnetic gears can replace mechanical gears and the non-contact power transmission characteristics of magnetic gears have emerged. Recent studies use rare earth permanent magnets to represent the high power density of magnetic gears. However, the conductive properties of the rare earth permanent magnets resulted in a decrease in efficiency. Using the ferrite permanent magnets, which have no conductivity, were difficult to compete in size. This paper presents the basic design of magnetic gears using three permanent magnet (NdFeB, Nd-bonded, Ferrite) materials and shows the results of size, efficiency characteristics.