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본 발명은 축방향 자속형 영구자석 모터 및 이에 사용되는 영구자석 조립체에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 축방향 자속형 영구자석 모터(Axial Flux Permanent Magnet Motor, AFPM)의 회전자에 배치되는 영구자석을 서로 상이한 보자력을 갖는 복수의 자석편으로 구성하고, 상기 자석편을 영구자석의 위치별 역 자계 및 감자 특성을 고려하여 배치함으로써, 영구자석에서 발생하는 와전류 손실 을 저감하면서 모터의 토크 및 효율 특성을 유지할 수 있는 이중 등급 영구자석을 포함하는 축방향 자속형 영구자석 모터 및 이에 사용되는 영구자석 조립체에 관한 것이다.

본 연구에서 제안한 이중 등급(Dual-grade) 영구자석 구조는 영구자석 내부의 와전류 손실을 효과적으로 감소시켜 운전 중 발생하는 온도 상승을 억제함으로써 AFPM의 열적 안정성을 향상시킬 것으로 기대된다. 이를 통해 장시간 연속 운전이 요구되는 압축기 환경에서도 자속 저하와 성능 열화를 최소화하여 출력 및 효율을 안정적으로 유지할 수 있을 것으로 예상된다. 또한 서로 다른 자기적 특성을 갖는 영구자석을 적절히 조합함으로써 고가의 희토류 영구자석 사용량을 감소시킬 수 있어 전동기의 제조원가 절감과 경제성 향상에도 기여할 것으로 기대된다. 기존의 영구자석 분할 구조와 달리 추가적인 절연층이나 복잡한 가공 공정을 최소화할 수 있어 제조 공정의 단순화와 생산성 향상 측면에서도 장점을 가질 것으로 판단된다. 아울러 본 연구에서 수행한 영구자석 분할 구조의 민감도 분석과 이중 등급 영구자석 설계 결과는 AFPM의 영구자석 설계에 대한 새로운 설계 지침을 제공할 수 있으며, 향후 열적 안정성과 비용 효율성을 동시에 고려한 영구자석 설계 연구의 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 또한 본 연구에서 제안한 설계 방법은 압축기뿐만 아니라 전기차 구동모터, 산업용 전동기, 항공 및 모빌리티 구동 시스템 등 연속 운전과 고출력 특성이 요구되는 다양한 응용 분야에도 적용 가능성이 높아 산업적 활용 가치가 클 것으로 기대된다.