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Analysis and Control Parameter Estimation of a Tubular Linear Motor with Halbach and Radial Magnet Array

Jang Seok-Myeong    (Department of Electrical Engineering, Chungnam National University   ); Choi Jang-Young    (Department of Electrical Engineering, Chungnam National University   ); Cho Han-Wook    (Department of Electrical Engineering, Chungnam National University   ); Lee Sung-Ho    (LG Digital Appliance Lab  );
  • 초록

    In the machine tool industry, direct drive linear motor technology is an interesting means to achieve high acceleration, and to increase reliability. This paper analyzes and compares the characteristics of a tubular linear motor with Halbach and radial magnet array, respectively. First, the governing equations are established analytically in terms of the magnetic vector potential and two dimensional cylindrical coordinate systems. Then, we derive magnetic field solutions due to the PMs and the currents. Motor thrust, flux linkage and back emf are also derived. The results are shown to be in good conformity with those obtained from the commonly used finite element method. Finally, control parameters are obtained from analytical solutions.


  • 주제어

    Tubular linear motor .   Halbach and radial magnet array .   Analytical solutions.  

  • 참고문헌 (6)

    1. W. J. Kim, M. T. Berhan, D.L. Trumper and J.H. Lang, 'Analysis and Implementation of a Tubular Motor with Halbach magnet array', IEEE,Trans. Magn.,vol. 1, pp. 471-478, Oct. 1996 
    2. ?Duane C. Hanselman, 'Brushless Permanent-Magnet Motor Design', McGraw-Hill, pp. 70-71, 1994 
    3. ?J. Wang, G. W. Jewell, and D. Howe, 'A general framework for the analysis and design .of tubular linear permanent magnet machines', IEEE Trans., Magn., vol. 35, pp. 1986-2000, 1999 
    4. ?Murray R. Spiegel, John Liu, 'Mathematical Handbook of Formulas and Tables', Schaum's Outline Series, 2nd Edition, pp.152-153, 1999 
    5. ?Nicola Bianchi, 'Analytical Field Computation of a Tubular Permanent-Magnet Linear Motor', IEEE Trans., Magn., vol. 36, pp. 3798-2801,2000 
    6. ?David L. Trumper, Won-jong Kim, and Mark E. Williams, 'Design and Analysis Framework for Linear Permanent-Magnet Machines', lEEE,Trans. lAS, vol. 32, pp. 371-379, 1996 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. 2011. "" Journal of magnetics, 16(1): 46~50     

 저자의 다른 논문

  • Jang, Seok-Myeong (33)

    1. 1994 "신교통시스템으로서의 자기부상열차 검토 1(상전도 흡인식 부상시스템을 중심으로)" 전기학회지= The Processing of the Institute of Electrical Engineers 43 (3): 18~28    
    2. 1994 "자기부상열차의 각 국가별 개발과 실용화의 추진형황" 대한전기협회지 = Journal of the Korea electric association 1994 (2): 16~25    
    3. 1997 "Linear oscillatory actuator를 이용한 구조물 진동의 능동 제어 연구" 소음진동 = Journal of KSNVE 7 (2): 311~317    
    4. 1999 "영구자석 계자와 전기자 자속의 상호작용 효과를 고려한 가동코일형 리니어모터의 정특성" 전기학회논문지. The transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers. B, 전기기기 및 에너지변환시스템부문 48 (1): 19~26    
    5. 1999 "영구자석 Halbach 배열을 이용한 초고속 모터용 계자시스템의 구성과 특성 해석" 전기학회논문지. The transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers. B, 전기기기 및 에너지변환시스템부문 48 (4): 152~160    
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    8. 1999 "유도형 적산전력량계의 고조파 민감도 특성" 전기학회논문지. The transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers. B, 전기기기 및 에너지변환시스템부문 48 (11): 587~596    
    9. 1999 "경전철 리니어모터카의 우수성과 국내외의 상용화 현황(II)-경제성과 국내외 개발 현황을 중심으로-" 전기학회지= The Processing of the Institute of Electrical Engineers 48 (1): 15~23    
    10. 2000 "가동코일형 리니어 왕복 액추에이터의 동특성" 전기학회논문지. The transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers. B, 전기기기 및 에너지변환시스템부문 49 (3): 180~187    
  • Choi, Jang-Young (18)

  • 조한욱 (12)

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