유체 베어링 시험용 초고속 고출력 전기 모터: 설계 및 제작

Abstract

유체 베어링은 볼 베어링과 달리 회전축과 베어링 사이의 마찰과 마모가 거의 없어 긴 수명을 가지는 장점이 있다. 하지만 국내 베어링 시장은 대부분 볼 베어링 산업으로, 유체 베어링에 대한 연구개발은 매우 미흡한 상태이다. 이에 따라 유체 베어링의 성능, 특성, 내구성 및 품질을 시험, 평가, 예측할 수 있는 연구기관과 유체 베어링의 특성을 시험 평가할 수 있는 시험 장치 개발의 필요성이 중요시되고 있다. 시험평가 장치 개발에 있어, 극한의 작동 조건에서 지속적이면서도 안정적인 성능으로 작동이 가능한 초고속 모터의 개발이 필연적이다. 초고속 모터는 고속 회전 시 발생하는 열을 줄이기 위한 냉각 장치 설계와 높은 회전속도에서 강력한 원심력을 견딜 수 있는 회전축 설계, 그리고 회전축의 큰 진동을 감쇠하기 위한 댐퍼의 설계가 중요하다(1~2). 따라서 본 연구는 고속 터보기계용 유체 베어링 시험평가를 위한 볼 베어링 및 스퀴즈 필름 댐퍼로 지지되는 초고속 고출력 전기모터의 개발과 성능 평가를 목표로 한다.