Conference: 2022 한국자기학회 동계학술대회
Authors: 이승훈, 임소연, 유준열, 배예나, 임명섭
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최근 화석연료의 환경적, 경제적인 이유로 인해 Electric Vehicles (EVs)에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. EVs의 구동 효율은 감속기를 동하여 구동모터와 배터리의 크기를 최소화함으로써 향상시킬 수 있다. 이러한 감속기는 기계적 기어로 사용되며, 물리적 접촉을 통해 토크를 전달한다. Magnetic Gears (MGs)는 물리적 접촉없이 토크를 전달할 수 있는 장점이 있어 기계식 기어를 대체할 수 있다. MGs의 성능을 분석하는 방법으로는 Equivalent Magnetic Circuit (EMC), 2-dimensional (2D) Finite Element Analysis (FEA) 그리고 3-dimensional (3D) FEA으로 분석할 수 있다. EMC를 이용한 방법은 2D FEA를 이용하여 분석한 성능과 큰 차이를 보이지 않았지만, 2D FEA 와 3D FEA를 이용하여 분석한 성능은 3D FEA 에서는 2D FEA 에서는 고려하지 못하는 축방향 누설자속을 고려하기 때문에 2D FEA 토크의 크기는 3D FEA 토크보다 더 크게 계산되는 차이를 보였다. 3D FEA는 실제 MGs의 성능을 분석하는데 높은 정확도를 보이지만 많은 분석 시간이 소요된다는 단점이 존재한다. 이에 본 논문은 EMC 와 2D FEA 토크를 통해 MGs의 3D FEA 토크를 빠르게 예측하는 방법을 제시한다.