핀 침식 대량 이송 플랫폼에 사용되는 무심선형 전동기의 추진력이 작고 가장자리 효과로 인해 이송 속도가 느린 문제를 해결하기 위해, 고추력 집광식 선형 전동기가 제안되었다. 외부 V자형 구조를 이용해 누설 자기 효과를 억제하고, 이중 Halbach 구조를 통해 공극 자기 밀도를 향상시켰으며, 유한 요소법을 통해 3가지 방안의 공극 자기 밀도와 누설 자속을 비교 분석하였다. V형 이중 Halbach 방안의 공극 자기 밀도와 누설 자속은 각각 0.6 T와 0.05 T로, 단일층 사다리꼴 방안과 비교해 공극 자기 밀도가 17.6% 향상되었고, 이중 Halbach 방안과 비교해 누설 자속이 71.4% 감소했다. 등가 자화 전류법을 이용해 전동기 자기장을 영역 분할하고, 분할 보상법으로 사각형 경계 조건을 설정하여 선형 전동기 자기회로 수학 모델을 구축하였으며, 전동기 추진력 선형도에 영향을 미치는 주요 구조 매개변수를 도출하고 유한 요소법을 기반으로 형태 및 구조 매개변수를 최적화하였다. 결과에 따르면, 최적화 후 공극 최대 자기 밀도와 최소 자기 밀도는 각각 0.67 T와 0.47 T이며, x방향과 y방향 자기 밀도 변화율은 각각 25%와 29.8%, 추진력 시뮬레이션 결과는 278 N, 추진력 변동률은 2.1%, 무부하 가속도는 10 m/s², 이론 칩 이송 속도는 초당 50개에 달할 수 있다. 최적화 결과에 따라 대량 이송 플랫폼 용 선형 전동기를 제작하였으며, 테스트 결과는 최적화 결과와 일치하였다. 본 연구는 대량 이송 플랫폼의 이송 효율 향상에 중요한 의미가 있다.

선형 전동기;핀 침식 대량 이송;집광;유한 요소법;우주 응용