현재 변압기 철심 재료는 주로 방향성 전기 강판이 사용되고 있으며, 우수한 자기유도 특성과 낮은 철손이 중요한 요건이다. 방향성 전기강판은 약 3%Si을 함유하며 2차 재결정에 의해 {100}<001> Gross texture로 배향된다. 극박 3%Si-Fe의 2차 재결정에 미치는 냉간 압연율의 효과에 대한 연구결과 보고는 거의 없다. 본 연구의 목적은 다단 냉간압연에 의해 제조되는 박판 3%Si-Fe strip의 자기유도에 미치는 최종 냉간 압연율의 효과를 밝히는 것이다. (중략)
염화물욕으로부터 얻은 전기아연도금강판의 표면특성을 도금조건 변화에 따라 분석한 결과, 도금층은 아연수산화물, 아연산화물, 프리즘과 피라미드면 그리고 기저면 순으로 가장 바깥층부터 위치하고 있었으며 유기첨가제는 도금조직의 형태와 크기 및 우선배향성을 결정하는 중요한 인자로 나타났고, 특히 기저면은 도금층의 가공성은 우수하나 강판 자체의 가공성에서는 불리한 특성을 가지고 있었다.
자동차 도장 전처리 공정 중 인산염처리는 소지와 도장층 사이의 밀착성을 향상시키고, 강판의 내식성을 향상시키는 목적으로 행하여진다. 인산염 조직이 치밀하게 형성되지 못하면 도장층 박리 등의 불량이 발생할 수 있다. 본 연구에서는 전기로재 BAF(Batch Annealing Furnace) 냉연강판의 인산염처리 특성에 대한 분석 및 개선안 도출 과정을 서술하였다.
본 논문은 고속 전동기의 효율 개선을 위한 재료로서 많은 관심을 받고 있는 연자성 분말(Soft Magnetic Composite, SMC)을 적용한 고속 2상 4/2 스위치드 릴럭턴스 전동기 설계 및 SMC 재질이 효율 특성에 미치는 영향 분석에 대한 연구이다. 고속 전동기의 효율 개선을 위한 재료로써 많은 관심을 받고 있는 SMC는 자계적으로 등방성을 띠며, 절연 코팅이 되어 있는 철 분말들로 구성되어 있어 높은 주파수에서 전기 강판 대비 높은 전기 저항으로 와전류 손실을 최소화 할 수 있으며 분말을 압분하여 형상을 만들기 때문에 자유로운 3차원 설계 및 제작이 용이하고 제조 시 재료 소비의 절감과 재활용이 가능한 장점이 있다. 그러나 전기 강판 대비 낮은 비투자율, 낮은 기계적 강도, 저주파 대역에서 높은 철손 특성의 단점을 가지고 있어 SMC를 이용한 전자계 구조 설계 시 낮은 비투자율 특성과 뛰어난 와전류 손실 저감 특성 사이의 균형을 고려할 필요가 있다. 따라서 본 논문에서는 전기 강판을 사용하는 일반적인 2상 4/2 스위치드 릴럭턴스 전동기와의 비교를 통해 SMC 재질 적용이 정적 토크 및 효율 특성에 미치는 영향을 비교분석하여 설계를 진행하였다.
변압기 코어소재로 사용하는 방향성 규소강판의 가공 방법에 따른 물성을 조사하기 위하여 테이프 와인딩 코어 형태, 곡률반경을 20, 30, 40mm로 하여 토로이달 형태 변압기 시료의 B-H 자성 특성을 조사하였다. 곡률반경이 40mm, 높이는 10mm의 비율에서 보자력은 0.02Oe, 포화자속밀도는 0.98, 1.85T으로 보자력(Hc)은 낮고 포화자속일도(Bs)는 제일 큰 값을 나타내었고, 국내에서 생산되고 있는 방향성 규소강판의 자속밀도값 보다 약간 크게 나타났으며, 본 연구로부터 방향성 규소강판을 이용하여 권자심 코어을 제작할 때 고려해야하는 탄성변형에 대한 중요성과 코어 소재의 가공방법이 자기적 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 또한 토로이달 코어형태의 변압기를 설계 제작시 높이와 곡율반경, 가공 방법에 따라 용량, 효율 등이 다르므로 사전에 소재의 물성을 면밀히 검토 후에 전기기기에 적용해야함을 재확인하였다.
일반적으로 이방성 전기강판의 자계 해석시, 자속밀도와 자계세기의 위상차를 고려하지 않고 그 크기만을 이용하여 자계 분포를 해석한다. 자속밀도와 자계세기는 그 방향이 같지 않기 때문에 유한요소 해석시, 반드시 그 위상차가 고려되어야 한다. 본 논문에서는 (B, ${\theta}_B$)법을 이용하여 2차원 자기 특성이 고려된 이방성 전기강판의 자계 분포를 해석하고, 그 결과를 일반적인 유한요소 해석 결과와 비교한다.
본 논문에서는 전기강판의 2차원 교번자계 특성을 고려한 대형 영구자석 BLDC 모터의 자계 분포를 해석한다. 등방성 전기강판의 2차원 자기특성은 2차원 Single Sheet Tester를 이용하여 측정되었고, 그 결과는 확장된 B-H곡선 근사화방법을 통하여 유한요소 해석에 적용되었다. 제안된 유한요소 해석을 통하여 BLDC 모터에서의 자계 및 철손 분포가 해석되었고, 그 결과는 일반적인 유한요소 해석에 의한 결과와 비교되어진다.
일본에 있어서의 기술잡지등에서 생산기술은 여러 외국에 있어서의 기술잡지등에서 취급하고 있을 정도로 성장하였다. 일본의 기술자는 오랜동안 유럽, 미국으로 부터의 기술도입에 의하여 기술수준을 향상시키는데 불과했으나 그런 동안에 기초적인 학문도 많지는 않았으나 진보하였다. 그 결과, 전기전자재료가 진보하여 전기전자기기의 성능향상에 크게 기여를 하였다. 자성재료도 그중 하나이다. 잘 알고 있는 바와 같이 자성재로는 고투자율재료와 고보자력재료 이른바 자석재료로 대별되는데 고투자율재료에서는 규소강판이외에는 큰 진보는 보이지 않고 있다. 본고에서는 규소강판과 자석재료에 관한 개발동향의 개요를 기술하고저 한다.
전동기 코어 소재로 사용하는 무방향성 규소강판을 토로이달 형태가 아닌 전동기 적용 모형과 동일한 적층형으로 회전자 코어를 제작하여 초기 및 포화 자화 특성에 대한 고찰을 하였다. 초기자화 특성은 전동기가 처음 기동할 때 토크나 기동전류에 큰 영향을 미친다. 초기 자화 특성을 향상시키면 기동 전류를 줄일 뿐 아니라 전동기의 장기간 수명에도 영향을 미친다. 본 연구에서는 무방향성 규소강판의 가공, 설계, 제작 특성이 초기 기동 특성에 미치는 영향을 간접적으로 조사하기 위하여 초기로 포화 히스테리시스 특성에 대한 고찰을 실시하고 이들 요소가 갖는 여러 가지 가능성을 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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