전기모터] 영구자석: 개념 + 감자 + 착자 + 보자력 + 큐리온도

 

 

 

 영구자석에 대해

 

영구자석: 계자자속 생성을 목적으로 회전자에 위치하며, 자기적인 성능이 우수한 희토류 NdFeB 자석을 주로 사용

 

영구자석: 원자전류들의 방향이 자구라 불리는 특정 구역 내에서는 한 방향으로 정렬되어 있고, 착자를 통해 자구들의 자기장의 방향이 한번 정렬되면 외부 자기장을 제거한 이후에도 정렬상태를 유지하려는 자성체

 

 

원자의 원자전자는 원자전류를 발생시키고 자기장 발생

 

• 비자성체 = 개별적인 원자전류의 방향이 랜덤 = 외부로 자기장 생성 x
• (강)자성체 = 특정 구역 내에서 원자전류의 방향이 정렬, 특별한 착자를 하지 않으면 자구마다 랜덤하기에 외부자기장 x
• 외부자기(착자) 제거 – 자구 정렬 = 영구자석 (hard magnet)
• 외부자기(착자) 제거 – 자구 비정렬 = (연)자성체
• 반영구적 = 영구적으로 자성 유지 x

 

대화기전

 

 

 영구자석의 감자와 착자

 

<감자>

 

영구자석 -> 감자 -> 자신이 가진 자성을 잃는 일

 

감자의 원인: 외부 충격, 과도한 열, 역자계(같은 극성을 가지는 (전)자석이 영구자석 근처에 위치하기에 반발력으로 감자)

 

 

전기차의 전동기에서는 열과 역자계에 의한 감자가 주된 원인이다.

 

그렇기에 사전에 시뮬레이션 툴로 감자 검토 (감자 되? 어떤 부분 감자? 어떻게 보강? -> 가장 우수한 자석 사용, 주로 온도 한계가 높은 자석을 사용)

 

 

<착자>

 

자석의 작은 단위인 자구에

 

자기력선이 랜덤하게 위치하며 자석이 자성을 띠고 있지 않은 상태에 있습니다.

 

이런 자성체 물질에 외부 자계를 가하여 자구 속의 자기력선을 정렬하는 것이 착자입니다.

 

 

자석이 정렬되고 그대로 영향성을 발휘한다면 영구자석이라 합니다.

 

 

 보자력과 큐리온도

 

온도가 올라가면 고유 보자력이 떨어지기도 하지만

영구자석의 고유보자력이 크면 감자가 잘 안되고 잘 버틴다.

 

고유보자력 온도 계수 = 1도 올라감에 따라 고유보자력 얼마나 떨어지나

Br = 잔류자속밀도: 얼마나 강한 자석인가?

iHc = 보자력: 착자 후 자성을 얼마나 잘 유지하는가?

 

 

큐리온도: 특정한 온도에서 고유한 자성을 잃게되는 임계온도

온도가 올라감에 따라 자구를 해지하려는 진동이 있다. -> 큐리온도 이상으로 올라가면 정렬이 다 풀리고, 큐리온도 아래로 오더라도 착자를 다시 해야한다.