Analysis of an Anisotropic Permanent Magnet Synchronous Motor for Coreless Structure Implementation

Q: 이 논문에서 정의한 이방성 영구자석이란 무엇인가?

이방성 영구자석은 성형 과정에서 자기적 특성이 원하는 방향으로 정렬되도록 제작된 자석이다. 이는 등방성 자석에 비해 자화된 방향을 강하게 유지하여 더 높은 보자력을 나타내며, 자화 전후의 자화 특성 변화가 더 뚜렷하게 나타나는 특징을 가진다.

Q: 코어리스 구조 구현 시 백요크 재료 변화가 전자기력 불균형에 어떤 영향을 미치는가?

연구 결과, 로터의 백요크를 강철에서 플라스틱으로 교체하면 전자기력 불균형이 약 50% 감소하는 것으로 나타났다. 특히 Case 1과 유사한 자화 패턴을 적용했을 때 이러한 효과가 극대화되어 진동 및 소음 저감에 유리하다.

Jeongmin Lee; Wonbin Seo; Jongsuk Ro

doi:10.4283/JMAG.2025.30.2.141

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자료유형: 학술저널

저자정보: Jeongmin Lee (Chung-Ang University) Wonbin Seo (Chung-Ang University) Jongsuk Ro (Chung-Ang University)

저널정보: 한국자기학회 Journal of Magnetics Journal of Magnetics Vol.30 No.2

발행연도: 2025.6

수록면: 141 - 149 (9page)

DOI: 10.4283/JMAG.2025.30.2.141

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The increasing demand for compact, lightweight, and efficient motors has driven significant advancements in permanent magnet motor design. There is a growing need for technological advancements in miniaturization and weight reduction with increasing demand for compact motors across various fields. To reduce weight, steel back yokes in outer-rotor surface-mounted permanent magnet motors were replaced with plastic, enhancing performance in applications where size and weight are critical, such as in robotics, medical devices, electric vehicles, and drones. In this paper, the electromagnetic properties of an anisotropic ring-type permanent magnet in conjunction with a coreless rotor design are studied and analyzed. The paper explores the trade-offs between weight reduction and electromagnetic performance, providing an analysis of how material substitutions impact a motor's functionality. It also highlights the potential benefits and challenges associated with miniaturization. Furthermore, the changes in electromagnetic performance due to the substitution of the back yoke material were also compared.

#coreless motor #magnetic force #magnetization pattern #polar anisotropy #ring-type permanent magnet

1. Introduction
2. Anisotropic Permanent Magnet Characteristics
3. Analysis Model
4. Variation in Electromagnetic Performance Depending on Magnetization Direction
5. Variation in Electromagnetic Performance According to Magnetization Pattern
6. No Load Analysis based on Back Yoke Thickness
7. Electromagnetic Force Characteristics
8. No-Load Analysis According to Number of Poles
9. Conclusion
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