착자기 형상 설계를 통한 스핀들 모터의 코깅 토크 저감에 관한 연구

Abstract

광학 디스크 드라이브용으로 사용되는 스핀들 모터는 영구자석의 착자 패턴에 따라서 진동 소음의 원인이 되는 코깅 토크가 달라지는 특성을 갖는다. 따라서 스핀들 모터의 구조 변경없이 착자 Yoke의 형상만 변화시킴으로써 착자 패턴을 변화시킬 수 있다. 본 논문에서는 ODD용 스핀들 모터의 회전자 영구자석의 자화 패턴을 바꿈으로써 코깅 토크를 저감하는 방법을 제안하였다. 자화 패턴을 바꾸기 위해서는 착자기 형상을 변경하여야 하는데, 이 때 착자기 해석이 필수적이다. 유한요소법을 통한 착자기 해석을 수행하였고 그 결과를 스핀들 모터 해석에 적용하여 해석하는 기법을 소개하였다. 또한 해석 결과와 실험 결과를 비교하여 이 해석기법의 타당성을 검증하였다. 마지막으로 이 해석기법과 반응 표면법을 이용하여 스핀들 모터의 코깅 토크 저감을 위한 착자기 최적설계를 수행하였다.; The spindle motor used on the ODD has a characteristic that electromagnetic pulsation and noise change differently by magnetization pattern of rotor. Therefore, design of magnetizing fixture that makes to have optimal magnetization pattern is very important. This paper proposed method that reducing cogging torque by changing magnetization pattern of rotor permanent magnet of spindle motor for ODD. For change the magnetization pattern, magnetizing fixture shape must be changed. Hence the magnetizing fixture analysis is essential. The magnetizing fixture analysis was executed by using FEM. And then, the magnetizing fixture analysis result was applied to the spindle motor analysis. This analysis technique was verified by comparison of analysis and experimental results. Finally, by using this analysis technique and response surface method, optimal model that reducing cogging torque was gained.