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능동형 자기베어링(AMB : Active Magnetic Bearing)은 자력을 이용하여 회전축을 지지함으로써 회전시의 마찰을 없애고 축의 회전궤적을 능동적으로 제어함으로써 고전적 형태의 베어링(구름요소 베어링) 으로는 구현이 불가능한 고속·고정밀 회전축의 제작에 필수적인 기계요소입니다.



자기베어링을 터보기계 분야에 적용할 경우 기대할 수 있는 성능향상

베어링내의 마찰이 없으므로 고속회전에 적합합니다. 기존의 베어링 시스템이 위험속도에서 심한 불안정성을 갖는데 반하여, 자기베어링은 능동적인 제어가 가능하므로 위험속도에서 보다 안정된 성능을 구현할 수 있습니다.
능동제어를 통해 회전기계를 콘트롤하므로 부하에 따라 회전수를 변화시킬 수 있어 효율 증가를 가져올 수 있습니다.
오일과 같은 윤활제의 필요가 없으므로 고온이나 진공에서도 동작이 가능하고 마찰로 인한 손실이 적어 좋은 효율을 얻을 수 있습니다.
자기베어링은 축의 변위를 이용하여 제어하므로 측정된 변위로 터보기계의 운전상태의 진단 및 감시가 가능합니다.

D&M 에서 개발한 AMB는 현재 Dn=4,000,000rpmxmm(회전수x베어링 직경)이상의 고속 스핀들을 지지할 수 있습니다. 특히 D&M의 변위센서 CyCAPS 를 이용할 경우, 축변위의 정밀 제어가 가능합니다. AMB 시스템은 자기력의 함수가 복잡한 비선형식이기 때문에 이를 보상하여 안정화시킬 수 있는 강건한 제어 알고리즘의 개발이 필요합니다. 이를 위하여 D&M은 자체 기술 개발을 통해 여러 가지 선형(PID, LQR, LQG, H-infinitive) 및 비선형(time-delay, sliding-mode control, -synthesis) 제어기술을 확보하여 회전체의 특성에 맞는 견실한 제어기를 공급합니다.
2004년 2월 산업자원부에서 지원하고 D&M이 주관, ㈜경진 브로아, 서울대학교, 산업기술시험원이 참여한 “자기베어링을 사용한 고속 단단 Turbo Blower 개발에 관한 연구”를 성공적으로 마무리하였으며, 이를 통하여 당사가 개발한 AMB 시스템과 제어장치의 상품성을 검증하였습니다.

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