일반기술

보이스코일 모터 및 그 설계방법

*원리 및 특징 이 기술은 극미세 하중 및 변위 제어가 필수적인 응용분야에 적용될 수 있는 보이스코일 모터에 관한 것이다. 이러한, 보이스코일 모터에서 미소추력을 발생하기 위한 영구자석의 설계 방법에 있어서, 상기 모터의 전체 크기와 코일의 권수 및 영구자석의 크기를 결정하는 제 1단계; 상기 영구자석의 크기를 변화시켜 임의의 자속밀도를 가정하는 제 2단계; 상기 제 2단계에서 가정된 값을 통해, 각 부분의 자속밀도 및 비선형 B-H 곡선을 적용하여 자속밀도 및 비선형 B-H곡선을 산출하는 제 3단계; 상기 제 3단계에서 산출된 값을 수렴판정 및 투자율을 재산정하는 제 4 단계; 상기 제 1에서 제 4단계를 여러 번 반복을 통해 상기 자속밀도 및 비선형 B-H곡선의 실제 값을 산출하는 제 5단계; 상기 영구자석의 실제 크기를 결정하는 제 6단계; 상기 영구자석의 위치를 결정하는 제 7단계; 전류에 따른 가동자인 코일의 추력을 산출하는 제 8단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.*장점이 기술은 나노인 덴터용 보이스코일 모터의 중앙요크와 좌우 외부요크 상하부의 공극에 의한 자속밀도 차를 이용하여 자기회로의 경로인 철심을 포화시킴으로 넓은 전류범위에서 추력이 선형성을 유지하고 상기 공극의 자속밀도의 편차를 최소화하여 최대 이동변위 100㎛까지 일정한 추력 발생하게 되는 것이 장점이다. 또한 미소추력 구동용 보이스코일 모터의 제안과 그 설계방법으로 두 공극의 자속밀도차를 이용한 미소추력 발생이 가능하다.*적용분야 마이크로 뉴튼 정도의 미소추력을 요구하는 시스템에 응용가능하고 나노인덴터의 엑츄에이터부로 적용가능하다.