자계강도 H / 자속밀도 B 가 위치의 H=0, B=0 직선표시는 영구자석 외부의 자기회로에 의해 정해지는 외부자기회로의 퍼미언스계수를 나타내는 부하선

1. 자계강도 H / 자속밀도B • 가 위치의 H=0, B=0 • 직선표시는 영구자석 외부의 자기회로에 의해 정해지는 외부자기회로의 퍼미언스계수를 나타내는 부하선 • 자기저항이 크면 기울기가 작아지고, 자기저항이 작으면 기울기가 크게 됨 • 착자전류인가시(가)(나) (자속밀도 증가) • 이상전류가 흐르면 자기특성은 포하되어 공기의 투자율인 뮤0 의 기울기로 서서히 증가 • 전류가 다시 0으로 감소하면 영구자석의 히스테리시스 특성에 의해 ’다’의 잔류자속밀도Br을 거쳐 ‘라’ 위치의 Bm, Hm으로 표시되는 동작점에 이르게 됨 • 영구자석을 완전착자하기 위해서는 Hmax이상의 자계를 걸수 있는 imax이상의 전류를 흘려야 하고, 영구자석의 진보자력, Hc의 3배 이상의 자계가 필요 • 체적 Vm의 영구자석을 착자하는데 필요한 에너지는 1/2BmaxHmaxVm이고, 이는 1/2CV2의 용량을 가진착자기가 필요함. 착자전류에 따른 자화형태

2. 자기이력 곡선

3. 희토류 계열 영구자석의 착자조건- 희토류계 영구자석 : 외부자계와 온도에 대해 높은 저항을 지님. 높은 에너지 밀도(NdFeB, SmCo) • - 희토류가 페라이트계 보다 3배 이상의 높은 잔류 자속밀도, 보자력을 지님 자성물질의 감자특성 곡선

5. 임펄스 전류에 의한 착자(콘덴서 방전에 의한 착자) - Capacitor bank에서 부하전압 Uc가 3kV까지 조정되는 급전장치, thyristorTh로 구성되는 방전장치,순환 다이오드 D, 그리고 착자코일로 구성되는 착자장치의 전기회로 • 회로배열에서 전체 전기에너지 We(착자후 자석의 잔류자속밀도에 의한 착자코일내에 저장된 소량의 에너지를 뺀 값)은 저항에서 열로 소비 • 착자 권선의 전기적 파라메터(Rc, Lc) • 수학적 수식이 계산되었다고 가정하여, 권수가 증가하면 저항이 증가되고, 이에 따라서 Peak 전류가 발생하는 시간 t’도 증가. 이때 일부분의 Wel는 저항손실로 소비되어 착자에너지와 peak전류를 감소시킴. • -에너지 변환효율을 높이기 위해 저항이 최소화되어야 하며, thyristor와 전류변화비에 의해서만 제한,짧은 상승시간을 갖는 높은 전류 peak를 발생하도록 주어진 슬롯 단면적에 대해서 작은 권수를 선택해야 함

6. 해석적 방법에 의한 착자기 설계 • 착자용 코일의 정수 Rc, Lc가 해석적인 방법에 의해 결정 • 착자요크: 기본적인 형태와 크기는 영구자석 회전자의 사양에 의해 결정 • 착자시스템 전기회로의 설계(콘덴서 이용 회로 간단-임펄스 전류해석) • 착자시스템 자기회로의 설계(착자기철심요크를 간단하게 설계함으로서 자기 경로결정이 가능, B-H곡선 단순화 가능) • 해석적인 방법에 의해 착자권선을설계시 장점 • 단순한 수식을 이용하여 임의의 회전자 외경과 철시요크의 형상에 따른 자화에너지, 착자권선의 정수(권수, peak전류, 인덕턴스)등을 빠르게 계산가능 • 착자기의 형상, 즉 자극 shaft의 형태(자극 shaft의 너비가 다른형태)를 변화시켜 포화와 관련된 자기회로를 최적화 가능(Simpson의 공식과 같은 단순한 수치적 분법을 이용하면 쉽게 계산) • 신속한 설계가 가능 • 착자기의 특성을 정확히 계산하기 위해서 다음사항이 요구 • 1. 전기회로 계산과 유한요소법을 병행하여 계산한다. • 2. 착자권선의Overhang에 의한 누설자속을 고려해야 한다.