전자기 브레이크 성능 개선을 위한 전자기-열 분석 연구

본 논문에서는 전자기-열 결합 분석을 기반으로 전자기 브레이크의 성능 개선을 조사한다. 일반적으로 폐쇄된 전자기 브레이크에서는 코일에 연속 전류가 공급되어 브레이크 해제 상태를 유지하며, 이는 권선에서 옴 손실을 초래하고 결국 온도 상승과 전기 성능 저하를 유발한다. 특히 밀폐된 브레이크 구조에서는 열 방출이 상당히 제한되므로, 코일의 전류 밀도와 그에 따른 열적 거동이 중요한 설계 매개변수가 된다. 이에 따라 본 연구는 브레이크 성능을 개선하기 위해 전류 밀도를 명시적으로 고려하는 설계 접근법에 중점을 둔다. 전자기 특성과 손실을 평가하기 위해 2차원 및 3차원 유한 요소 분석이 수행되었으며, 계산된 손실은 이후 열 분석에 적용되었다. 분석 결과는 제안된 설계 과정에서 도출된 모델이 연속 작동 조건에서 권선 온도의 안정적인 수렴을 보인다는 것을 보여준다. 더욱이 온도 상승으로 인한 권선 저항 증가에도 불구하고, 제동 작용에 부정적인 영향을 미치지 않음을 확인하였다.