• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.2022-2023
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• 2007

본 논문에서는 기존 사용 중인 24V, 10W, 300rpm, 4극, 6슬롯의 사양을 갖는 소형 전동기를 해석하였다. 영구자석이 회전자에 부착되어있는 내전형 소형 BLDC 전동기를 모델로 하였다. 고정자 측외경은 그대로 유지하면서 전동기에서 발생되는 코깅토크를 감소시키기 위하여 영구자석의 형상을 변화 시켰다. 내부 회전 자석계자는 강한 자력으로 인하여 높은 토크를 발생시키는 희토류(rare earth magnet)자석을 사용하고, 자속분포와 코깅토크를 해석하였다. 코깅토크는 자석구조에 의해 변화하기 때문에 영구자석의 형상과 크기를 최적화 하여 코깅토크를 최소화 하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.146-152
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• 2016

본 논문에서는 고정밀 각도 센싱을 요구하는 응용분야에 이용되는 권선형 레졸버의 변압부와 레졸버 파트의 유한요소법 (Finite Element Method, FEM)을 이용한 연동해석을 통해 권선형 레졸버 시스템의 성능을 도출하는 과정을 연구하였다. 외부 인가 전원을 증폭시키는 회전형 변압기부와 증폭된 변압기 출력을 이용하는 레졸버의 회전자 입력부의 연동해석을 통하여 전자기적인 정밀도를 향상시킬 수 있는 권선형 레졸버의 연동해석 모델을 제시하고 출력 신호의 특성을 분석하였다. 회전형 변압기에서 승압된 전압이 레졸버 회전자 권선에 인가될 때 회전자 권선의 임피던스를 고려하여 레졸버 입력 전류를 계산하여야 한다. 따라서 레졸버 회전자 권선부 인터페이스 부분은 회로 모델로 구성하여 변압기의 유한요소 모델, 인터페이스 회로 모델, 레졸버 유한요소 모델을 한 번에 연성해석을 수행하였다. 고정밀 각도 도출을 위해 레졸버 고정자 권선은 32x와 1x의 혼합 권선이 설치되어 있으며 서로간의 자기적인 간섭은 없다. 본 논문에서는 슬롯에 적절한 분포적인 권선법이 제시되어 정현적인 SIN, COS 파형과 이들간의 위상각 $90^{\circ}$를 만족시킬 수 있음을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.49-51
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• 2004

고전압 기기의 절연물 내부에서 부분방전 현상이 발생되면 절연파괴로 진전된다. 회전기기가 운전중인 상태에서 on-line 부분방전시험은 고정자 권선의 절연상태를 검사, 평가 할 수 있는 중요한 수단으로서 이러한 부분방전시험을 통하여 회전기기 시스템의 사고예방을 위한 진단을 할 수 있다. 부분방전 펄스는 10MHz $\sim$ 1GHz의 대역폭을 갖는 것으로 알려져 있으며, 이러한 고주파 대역의 전자파 에너지의 효과적인 검출을 위한 센서 중 하나로 웨이브가이드 구조의 고주파 검출센서가 존재한다. 기존의 전자기적 에너지를 검출하는 SSC (Stator Slot Coupler)센서를 한쪽 포트를 가지는 마이크로스트립센서 형태로 사용할 경우 접지면이 도체전체로 씌워져 있고 임피던스 정합을 위한 50옴의 칩저항이 신호라인과 접지사이 루프를 형성하여 기기 운전시 기기의 성능에 영향을 미칠 수 있는 단점을 가지고 있다. 이 단점을 보완하기 위해서 본 논문에서는 회전기내 부분방전 펄스의 전자기적 에너지를 검출할 수 있는 2선 평행 전송선로 라인을 응용한 부분방전 검출 센서를 제안하였고 시뮬레이션을 통해 성능을 입증하였다. 제안된 센서의 성능을 입증하기 위하여 2선 평행 전송선로 타입의 센서와 기존의 SSC (Stator Slot Coupler) 센서를 약간 변형시킨 마이크로 스트립 센서를 고정자 슬롯의 Wedge 부착한 후 두 센서 비교 분석하였다. 결과적으로 제안된 센서는 기존 SSC 타입의 마이크로스트립 센서에 비하여 더 간단한 형상을 가지며 운전 중 기기의 성능에 영향을 덜 미치는 효과를 얻을 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.86-88
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• 2004

In this paper, optimal stator slot shape of 3-phase inverter-fed induction motor is designed to reduce stator core and winding losses. For the analysis, the F.E.M on 1 phase band periodic condition in stator is coupled with harmonic equivalent circuit. For the optimal design, the conjugate gradient method is used as an optimizing algorithm. The stator core and winding losses are reduced by the design method. The results are verified by those of the time-step finite element analysis.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.917-919
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• 2004

This paper deals with the stator design solution of a synchronous reluctance motor (SynRM) with various slot number by loss & torque evaluations related to the slot open, teeth width using coupled Preisach modeling & FEM. The coupled Finite Elements Analysis (FEA) & Preisach model have been used to evaluate the nonlinear solution. Comparisons are given with characteristics of a SynRM according to the stator winding, slot number, slot open, teeth width variation, respectively

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 춘계학술대회 논문집 에너지변화시스템부문
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• pp.64-66
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• 2009

소형 다상 의전형 BLDC 전동기의 코깅토크를 최소화하기 위해 코깅토크의 발생원인 중 하나인 고정자 슬롯의 형상에 샘플링 포인트 기법인 LHS를 이용한 최적화 알고리즘을 적용하여 코깅토크를 최소화하는 최적 설계를 수행 하였다. 총 3번의 반복계산을 하여 코깅토크가 최소화 되는 최적점을 계산한 결과, 최대 코깅 토크가 1.07 [N.m]에서 0.75 [N.m]로, 초기 형상의 약 70%로 감소되었다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제29권5호
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• pp.41-49
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• 2015

In this paper, we studied an optimal design and efficiency improvement of the BLCD motor used in home electronic appliance. The number of stator slots is chosen depending on the rotor poles, phase number, and the winding configuration. In general, a fractional slots/pole design is preferred to minimize cogging torque. To reduce the winding resistance, we reduced the coil length and we improved the coil space factor. We proposed three types of stator slot shape design for the optimal BLDC motor design. One of them, U-type slot shape is a best optimal design, it proved by the simulated and tested. Optimal design of essential parameters aiming at high winding factor are presented to create for a high-quality system implementation. Design analysis is verified by testing and building a prototype motor.

• 전력전자학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.202-208
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• 2001

스위치드 리럭턴스 모터(Switched Relutance Motor : 이하 SRM)는 이중 돌극형으로 되어있으며, 상권선은 고정자만 사용한다. 다른 어느 전동기보다도 간단한 구조를 가지고 있어 제작단가가 저렴하고, 기계적으로 견고하며, 고온 등의 열악한 환경에서도 신뢰성이 높으며, 브러쉬 등이 없어 유지비가 거의 들지 않는 장점을 지니고 있다. 그러나 SRM은 상여자를 위하여 회전자의 위치정보를 알아야하므로 위치 검출기가 필요하고, 정속도 운전을 위하여 타코 발전기나 엔코더가 부가적으로 필요하다. 그러나 본 논문에서는 회전자의 속도측정을 얻기 위하여 고가의 엔코더를 사용하지 않고, 단지 간단한 슬롯 디스크로부터 위치를 검출하여 속도를 추정할 수 있는 알고리즘을 제시하고 개발하였다. 속도 추정 알고리즘을 적용한 가변속 디지털 제어시스템을 구현하기 위하여 TI사의 TMS320F240-20MIPS 고정 소수점 연산용 프로세서를 사용하였다. 개발한 시스템을 실험한 결과 넓은 범위에 걸쳐 속도제어가 가능하였고, 단일 펄스모드, 하드 쵸핑모드 및 소프트 쵸핑모드 뿐만 아니라, 전류제어 동작모드에서 가변속 제어가 가능하였다. 그리고 어드밴스각 제어가 가능하였다.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2004년도 하계학술대회
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• pp.6-10
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• 2004

회전기기의 운전 상태에서 on-line 부분 방전시험은 고정자 권선의 절연상태를 검사, 평가 할 수 있는 중요한 수단으로서 이러한 부분방전시험을 통하여 회전기기 시스템의 사고예방을 위한 진단을 할 수 있다. 기존의 비접촉식 센서인 SSC는 부분방전 측정을 위하여 권선의 웨지 아래에 설치하는 방식으로 개발되어 [1], 설치가 불편하고 Global VPI 방식으로 제작된 소형 회전기에는 설치할 수 없는 단점이 있다. 본 논문에서는 소형 회전기에 사용가능한 저, 고주파용 부분방전 센서를 제안하였다. 웨지 위에 설치 가능한 SSC 형태의 마이크로스트립 센서 및 전송선로 이론을 이용한 2선 평행 전송선로 센서는 값이 싸고 소형 회전기에 설치할 수 있을 정도의 크기를 지니며, 기본적으로 센서의 구조가 고주파 웨이브가이드로서 고주파용 센서로 적합하다. 또한 저주파 신호를 검출하기 위한 센서로 로고우스키 코일 형태의 U 타입 센서는 와전류를 검출하는 센서로서 슬롯 외부에 설치 되어야 한다. 이러한 U 타입 센서와 마이크로스트립 센서 또는 2선 평행 전송선로를 동시에 설치할 경우 저, 고주파를 효과적으로 검출할 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.707-708
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• 2008

본 논문에서는 초전도 플라이휠 에너지 저장장치 (Superconductor Flywheel Energy Storage System : SFES)의 에너지 변환을 위해 사용된 영구 자석형 전동 발전기(Permanent Magnet Synchronous Motor/Generator : PMSM/G)가 SFES의 에너지 저장효율에 미치는 영향을 평가하였다. SFES 시스템은 YBCO 벌크 초전도체를 이용한 저어널 타입(journal type)의 초전도 베어링을 사용하였으며, 슬롯리스 형 PMSM/G를 사용하였다. PMSM/G의 고정자 코어, 누설 자속 및 감겨진 코일에 의한 저장 에너지 손실을 측정하였다. 사용된 코어의 크기, 누설자속, 및 코일의 적절한 선정을 통하여 저장된 에너지의 손실을 상당히 줄일 수 있음을 확인하였다. 또한 영구자석과 코어가 동시에 회전하는 회전 코어형 전동발전기를 적용하여 에너지 손실을 매우 감소시킬 수 있음을 확인하였다.