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대한기계학회 대한기계학회 논문집 A권 대한기계학회논문집 A권 제31권 제1호
발행연도
2007.1
수록면
43 - 49 (7page)

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A new electric coil design methodology using the notion of topology optimization is developed. The specific design problem in consideration is to find optimal coil configuration that maximizes the Lorentz force under given magnetic field. Topology optimization is usually formulated using the finite element method, but the novel feature of this method is that no such partial differential equation solver is employed during the whole optimization process. The proposed methodology allows the determination of not only coil shape but also the number of coil turns which is not possible to determine by any existing topology optimization concept and to perform single coil strand identification algorithm. The specific applications are made in the design of two-dimensional fine-pattern focusing coils of an optical pickup actuator. In this method, the concept of equivalent magnetizing current is utilized to calculate the Lorentz force, and the optimal coil configuration is obtained without any initial layout. The method is capable of generating the location and shape of every single coil strand iteratively. And it is also possible to express the density of turns of coil. To confirm the effectiveness of the proposed method in optical pickup applications, design problems involving multipolar permanent magnets are considered.
#Equivalent Magnetizing Current(등가자화전류) #Topology Optimization(위상최적화) #Single Strand Coil(외가닥코일) #Lorentz Force(로렌츠힘)

목차

Abstract
1. 서론
2. EMC 개념을 이용한 외가닥 코일설계
3. 다가닥 코일 설계
4. 결론
후기
참고문헌

참고문헌 (10)

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Simkin, J. and Trobridge, C. W., 1991, “Optimization Problem in Electromagnetics,” IEEE Trans. Magn., Vol. 27, No.5, pp. 4016~4019. google schola Byun, J. K. and Hahn, S. Y., 1999, “Topology Optimization of Electrical Devices Using Mutual Energy and Sensitivity,” IEEE Trans. Magn., Vol. 35, No.5, pp. 3718~3720. google schola Kitamura, M., Kakukawa, S., Mori, K. and Tominaka, T., 1994, “An Optimal Design Technique for Coil Configurations in Iron-Shielded MRI Magnets,” IEEE Trans. Magn., Vol. 30, No.4, pp. 2352~2355. google schola Nishimura, K., Nakata, S. and Nakagawa, T., 1997, “Optimization of the Coil Distribution in Deflection Yoke for CRT,” IEEE Trans. Magn., Vol. 33, No.2, pp. 1848~1851. google schola Kim, W., Kim, J. E. and Kim, Y. Y., 2005, “Coil Configuration Design for the Lorentz Force Maximization by the Topology Optimization Method: Applications to Optical Pickup Coil Design,” Sens. Actuators: Phys. A, Vol. 121, pp. 221~229. google schola

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