전기차모터 자성재료[히스테리시스 곡선(Hysteresis Curve)]

전기차 모터의 자성재료의 활용[자구(Magnetized domain)]

히스테리시스 곡선(Hysteresis Curve)

 

 

 이전에서 우리는  자성재료에서 결국 자기장에 흐름에 따라 특성이 변화하고 이것은 결국 재료의 분자구조에 종속됨을 설명하였다.

 

 결국 자성재료의 경우 자구들 안에 자화 됨에 따라 변화하고 그것을 유지하는 특성을 가지고 있는데  결국 자화와 감자의 영향에 따른 재료의 특성을 나타낸 곡선이 히스테리시스 곡선이다 

 

 우선은 언어에 대한 이야기를 조금 해보자면 자기 이력 (Magnetic Hysteresis) 현상을 기반으로 그린 곡선이 히스테리시스 곡선인데 

 

자기는 말 그대로 자력을 나타내고 이력현상은 물질이 거쳐 온 과거가 현재 상태에 영향을 주는 현상임을 이해하고 이야기를 진행한다면

 

히스테리시스 곡선은 물질의 자기 변화에 따라 어떤 변화를 가지는가에 대한 곡선임을 쉽게 이해할 수 있다.

 

우리가 자성재료를 판단함에 있어  결국 자기의 기록을 보게 되는데 이러한 것들을 

B-H curve라 부르는 것도 물질의 자화력 H와 자속밀도 B에 따른 관계를 나타내는 것이다

 

전기차 모터 재료역학[투자율(Permeability)]

 

 B=μH

 결국 위수식을 기반으로 이것에 대해서 논하기 위해서는 히스테리 시스 곡선을 이야기해야 하는 이에 대하여 조금 논하는 것이다.

 

보자력(H) - 자화 된 후 자화를 0으로 줄이는 데 필요한 자기장 강도

 자기를 흘리고 그 자기를 갑자기 끊는다고 해도 재료에 따라 유지가 되는 경우가 있고 혹은 쉽게 그 자력을 잃어버리는 재료들이 존재한다. 이에 따라 보자력 은 재료의 잔류 자속 밀도를 0 만드는 자화력(H)의 음의 값으로 정한다 하면 조금 이해가 편할 거다.

 

잔류 자속 밀도(Br) - 잔류 자속 밀도는 자화력 없이 자성체에 남아 있는 단위 면적당 자속의 특정 값으로 정의된다.

 

히스테리시스 루프의 면적-손실 다른 말로 발열량이라고도 한다.

 

그렇다면 투자율은? 히스테리시스 곡선에서 기울기를 담당한다의 개념을 이야기해두자

 

사실 여기서 흥미로운 부분이 이를 통해 히스테리시스 루프를 그리고 난다면 넓은 히스테리시스 루프와 좁은 히스테리 시스루프로 그려진다.

 

여기서 면적은 결국 남아있는 잔존에너지를 뜻하게 되므로 곧 손실을 의미할 것이라는 사실을 어렵지 않게 추론할 수 있고 

이러한 특성들에서 전기모터에서는 투자율이 높고 손실이 적은 이상적인 전기강판을 사용하고 싶을 거라는 건 어렵지 않게 추론할 수 있을 것이다.

 

이것이 가능한지는 별개의 문제지만 그렇다면 이러한 특성을 어디에 사용할지는 다음 글에서 이야기해 보자.