• 비파괴검사학회지
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• 제25권5호
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• pp.384-390
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• 2005

3차원 유한요소법을 이용하여 와전류탐상의 수치해석을 수행하기 위하여 도체영역에서 자기벡터포텐셜과 전기스칼라포텐셜을 변수로 사용한다. 3차원 모델링을 하기 때문에 미지수가 많이 늘어나기도 하지만, 사용되는 변수 때문에 미지수가 급속히 증가한다. 이 때문에 전기스칼라포텐셜을 제거한 변형자기벡터포텐셜을 사용하여 미지수를 줄이기도 한다 또한 자기벡터포텐셜의 유일성을 보장하기 위하여 정식화 과정에 인위적으로 게이지조건을 집어넣기도 한다. 본 논문에서는 이러한 정식화 과정들이 와전류탐상에 미치는 영향을 검토하고, 와전류탐상에 적절한 정식화방법을 제시하였다.

• 한국자기학회지
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• 제6권2호
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• pp.106-111
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• 1996

전동기와 같이 가동부를 갖는 전기기기는 힘이나 토크를 발생시키기 위하여 고안되었고, 힘이나 토크는 이들 기기의 해석과 설계에 중요한 요소이다. 지금까지 유한요소법을 이용한 전자력 계산 방법으로는 여러가지 방법들이 제시되어 왔고, 그 중 널리 사용되는 방법으로는 맥스웰 응력법과 가상변위법이 있다. 맥스웰 응력법은 맥스웰 스트레스텐서를 이용하여 표면 전자력 밀도를 구하고 이의 표면 적분으로 전자력을 구하는 방법이고, 가상변위법은 물체에 변위가 일어났을 때 발생하는 에너지의 변화량을 이용하여 전자력을 구하는 방법이다. 전류원이 포함된 문제에서는 정확도를 높이기 위하여 벡터포텐셜을 주로 이용하여 자장해석을 하여 왔으므로 본 논문에서는 유한요소법으로 3차원 자장 문제를 해석한 결과인 자기벡터포텐셜을 맥스웰 응력법과 가상변위법에 적용하여 전기기계의 각 요소의 전자력을 구하는 방법을 제시한다. 제시한 방법의 검증을 위하여 해석 모델을 솔레노이드로 하여 제시한 방법으로 구한 전자력을 3차원으로 해석한 결과와 비교하여 그 유용성을 증명한다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제46권5호
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• pp.38-43
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• 2009

본 논문에서는 자기 벡터 포텐셜 해석을 통해 3-코일 구조를 갖는 금속 검출기 헤드가 수신 코일에 미치는 유도 전압을 구하고, 금속 물체의 특성이 송신 코일의 임피던스에 미치는 영향을 유도하였다. 이러한 해석을 통하여 최적의 검출 성능을 위한 송신 코일과 수신 코일 간의 거리를 구하였고, 최대 유도 전압을 출력하는 금속의 위치를 유도하였다. 또한 기존의 수식과 비교하여 본 논문의 자기 벡터 포텐셜 해석에 대한 타당성을 입증하였다.

• 대한전기학회논문지
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• 제37권12호
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• pp.839-846
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• 1988

전기기기의 와류분포를 해석하고자 항때 자기벡터포텐셜을 이용한 2차원적 해석법을 적용하면 해석영성내의 와류의 크기는 구할수 있지만 그 분포 양상은 알 수 없다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 전류 벡터포텐셜을 도입하여 지배방정식을 유도하였으며 이에 유한요소법을 적용하여 2차원적 와류분포해석을 시도하였다. 그리도 시간술분항의 취급에는 시간영성가중계산법을 적용하였으며 이에 따른 알고리즘을 도출하였다. 또한 위에 방법을 해석해가 좌우하는 모델 및 와류에 의해 구동토오크가 발생하는 군상적산전력계 의 알루미늄 원판에 적용하여 해석한 결과 그 타당성 및 유용성을 입증할 수 있었다.

• 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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• 제10권2호
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• pp.71-77
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• 1996

본 논문에선 3차원 유한요소법을 이용한 농형유도전동기 단락환의 등가저항계산법에 대하여 연구하였다. 농형유도전동기의 단락환은 회전자 봉도체의 유도 전류 폐로를 형성케하는 역할을 하게 된다. 폐로 형성시 단락환의 표피효과로 인하여 적은 단면적으로 전류가 흐르게 되어 저항이 커진다. 본 논문에선 자기벡터포텐셜 A 과 전기스칼라포텐셜 $\Phi$에 의한 3차원 유한요소법을 이용하여 회전자에서 발생하는 주울손실로부터 저항을 계산하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1994년도 하계학술대회 논문집 A
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• pp.153-155
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• 1994

Electric machines such as motors which have moving parts are desgined for producing mechanical force or torque. The accurate calculation of electromagnetic force and torque is important in the design these machines, Electromagnetic force calculation method using the results of Finite Element Method(FEM) has been presented variously in 2-D problems. Typically the Maxwell's Stress Tensor method and the method of virtual work are used. In the problems including current source, magnetic vector potentials(MVP) have mostly been used as an unknown variables for field analysis by numerical method; e, g. FEM. This paper, thus, introduces both methods using MVP in 3-D case. To verify the usefulness of presented methods, a solenoid model is chosen and analyzed by 3-D and axisymmetrical FEM. In each case, the calculated force are tabulated for several mesh schemes.

• 비파괴검사학회지
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• 제21권5호
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• pp.485-492
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• 2001

본 논문에서는 누설자속탐상에 대한 전자기 수치해석을 수행하였다. 수치해석방법으로 2차원 유한요소법을 이용하였다. 자기벡터포텐셜을 미지수호 사용하였으며, 자기비선형(磁氣非線型)을 고려한 자장해석을 수행하여 자기포화에 의한 영향을 고려하였다. 수치해석 결과를 검증하기 위하여 실험장치를 자체 제작하여 실험을 수행하였다 시료로는 SM 45C 탄소강을 사용하였으며, 표면에 몇 가지 결함을 생성하였다. 시편과 실험장치를 이용하여 결함을 검출하는 비파괴검사를 수행하였다. 결함의 깊이 변화 및 결함의 형상변화에 대하여 결과를 비교 검토하였다. 수치해석 및 실험에서 유사한 결과를 얻었으며, 수치해석을 통하여 누설자속탐상의 시뮬레이션이 가능함을 보였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.437-442
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• 2009

선형유도전동기와 같은 속도기전력을 포함하는 운동자계 문제를 Galerkin 법을 이용하는 FEM으로 해석할 경우, Peclet Number의 값에 따라 해가 오실레이션 할 수 있으므로 해의 안정성이 떨어지게 되며, 더불어서 2차측 Back-Iron에서 자속이 외부와 쇄교하지 못하고 내부에서 맴도는 자속 맴돌이 현상이 발생하게 된다. 이 경우, 일반적으로 Up-Wind 기법을 이용하여 자속의 맴돌이 현상을 해결하게 되는데, 범용 S/W Tool(Maxwell 2D)의 경우 Up-Wind 기법을 적용하기가 힘들다. 따라서 본 논문에서는 Peclet Number 값에 따른 선형유도전동기의 2차측 Back-Iron에서 발생하는 자속의 맴돌이 현상을 살펴보고, 자속의 맴돌이 현상이 선형유도전동기의 동특성에 어떠한 영향을 끼치는지를 분석하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.688-695
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• 2017

본 논문은 파력 에너지 수집 장치에 사용할 수 있는 영구자석 선형 동기발전기의 특성 해석에 관한 것이다. 파력 에너지는 요요시스템과 같은 기구로 부터 얻어진다. 영구자석을 이용한 선형 발전기는 영구자석의 자력을 통해 별도의 전원공급이 필요 없고 유지 보수가 간단한 장점을 가지고 있다. 또한 높은 에너지 밀도를 갖는 희토류의 사용으로 영구자석 기기는 소형화 및 경량화가 가능하며 보다 높은 에너지 변환 효율을 얻을 수 있다. 영구자석 선형 동기발전기 특성 해석을 위해 2차원 극 좌표계 및 자기 벡터 포텐셜에 근거하여 영구자석과 전기자 반작용 자계해석을 수행 하였다. 해석 해를 이용하여 정현적인 속도입력에 의해 유도되는 유기기전력의 특성 식을 유도하고, 동일한 방법으로 역기전력 상수, 저항, 자기인덕턴스와 상호인덕턴스와 같은 전기적 파라미터를 얻었다. 본 논문에서 사용한 공간고조파법의 결과는 2차원 유한요소해석법 결과와 비교하여 잘 일치하는 것을 확인하였다. 이 결과는 영구자석 형 선형 발전기의 특성을 이해하는 것과 해석방법의 비교연구, 설계 최적화, 그리고 기기의 동적 모델링에 기여할 수 있다.