재래적 자동차의 구동계통은 동력원 즉 engine이 앞에 위치하고 뒤에서 미는 순서로 되어 있다. 그러므로 engine 과 차축을 연결하는 이 축(또는 구동계통)은 engine으로 부터의 힘을 차축으로 전달하는 역할을 하며 기본적으로 비틀상태의 반성부재로서 비교적 큰 회전 insertia를 받게 된다. 구동축은 한 개 또는 그 이상의 universal joint와 solid 상태 또는 관으로 된 축으로 조립 되어 있다. 그리하여 축방향의 동작을 통해서 토오크를 전달하고 일정한 각도 또는 변화되는 각도에서 회전운동을 한다. 차축은 차체 spring을 통해서 부쳐져 있으므로 주행중 구동축은 축 방향의 길이의 변화가 있게 되며 따라서 연결돤 각동작이 일어나며 이를 위해서는 universal joint가 필요하게 되며 따라서 전륜구동차에서도 필요하다. 자동차에 적용되고 있는 구동적에는 두가지 기본형이 있는데 torque tube형 구동방법과 hotchkiss형(또는 open driveline형) 구동방 법이다. Torque tube형 구동방식은 근래에는 사라져 가고 있는데 그 주요원인은 구동계통에서 발생되는 소음이 튜브를 통해 증축 전달되며 수리비용이 비교적 큰 때문이다. 이에 비해 open driveline형의 이점은 제조원가가 낮고, 용이하게 제조할 수 있으며, 종량이 경강되며 장착하기 에도 용이한 점들이다.
5 축 공작기계에서 회전축을 포함한 동시 구동에 대한 볼바 측정용 원호 경로 생성 및 NC 데이터 작성은 CAM 소프트웨어를 사용할 경우 공작기계의 구조, 사용되는 동시 구동축 종류 및 볼바 셋업 조건 등 다양한 시스템 구조와 변경된 측정 환경에 따라 매번 많은 시간과 노력을 수반해야 한다. 본 연구는 소프트웨어의 의존 없이 다양한 볼바 측정 조건에서도 항상 사용할 수 있는 두 축 동시 구동을 통한 원호 경로를 생성하는 기법을 소개하며 임의의 공작기계의 구조 및 동시 구동축의 종류, 볼바 셋업조건 등을 고려한다. 제안한 원호 생성 기술을 이용하여 세 가지의 사례에 대한 원호 경로 생성용 수학식을 제시하며 더불어 볼바 부품간 물리적 간섭을 방지하기 위한 측정 가능성 사전 검사 방법을 제안한다. 제안한 기법의 타당성은 두 개의 회전축을 이용한 볼바 측정 실험을 통해서 검증한다.
선박내의 발전장치로는 독립된 디젤기관으로 구동되는 발전장치를 사용하는 것이 일반적이자만, 근래에는 에너지 절약과 관리, 보수의 편의를 목적으로 축발전(Shaft Generator) 시스템이 연구, 개발되고 있다. 본 연구에서는 비교적 가격이 저렴하고, 설치 공간이 적으면서고 양질의 교류전력을 얻을 수 있어 소형선박에서 사용하기에 적합한 축발전 시스템으로, 마이크로컴퓨터에 의하여 제어되는 유압구동식 축발전시스템을 제안하고자 한다.
본 논문에서는 유도형 활공 탄약의 방향과 자세 제어를 위한 4축 조종 날개의 위치 제어용 Sensorless BLDC 전동기 구동 시스템을 개발하였다. HILS(Hardware in the loop system)를 이용하여 유도형 탄약의 발사 조건과 비행 환경을 시뮬레이션하면서 비행 시 발생하는 공력 부하를 기구부로 재현하였고 이러한 조건하에서 4축 조종 날개의 위치 제어 특성을 확인함으로써 개발된 구동 시스템의 성능을 검증하였다.
고체 모터의 연소 중 피치, 요 축의 추력 제어를 위해 플렉시블 씰을 사용하였다. 수압시험장치는 챔버, 구동기, 카운터포텐시어미터 등을 이용한다. 압력별 구동 토크 측정 및 축방향 밀림량 측정을 수행하여 구동 성능을 평가한다. 시험 결과 플렉시블 씰의 성능은 설계 조건을 만족하며 수압시험장치가 정상적으로 작동하는 것을 확인하였다. 본 연구에서는 플렉시블 씰의 성능을 측정하기 위한 수압시험장치의 구성, 작동 방법, 성능 검증 방법을 정리하였다.
반도체 공정과 같은 정밀 위치제어가 요구되는 분야에서 높은 해상도와 큰 구동 거리를 가지는 정밀 스테이지의 수요가 점차 증가하고 있다. 압전 액추에이터에 의해 구동이 되는 정밀 스테이지는 이와 같은 용도에 적합한 것으로 여겨지고 있고, 이에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 본 연구에서는 압전 액추에이터로 구동하는 2축 정밀 스테이지가 연구 대상이다. 요구되는 스테이지 변위가 커서 압전 액추에이터의 변위만으로 원하는 변위를 얻을 수 없으므로, 유연힌지가 포함된 레버구조를 이용하여 최초 변위를 3 배 이상으로 확대시키는 구조로 되어있다.(중략)
본 연구는 원추대 가공과 등가인 동시 5 축 구동을 통한 볼바 측정용 경로 생성 기법을 소개하며 시스템 구조 형태(Structural configuration)에 관계없이 모든 5 축 공작기계에 대해 적용 가능한 일반화된 방법을 제시한다. 5 축 공작기계 시스템 정보와 원추형 정보, 그리고 볼바 측정 정보 등을 입력 받아 NC 코드 생성, 다양한 오차 평가 시뮬레이션 및 측정 시험을 쉽게 수행할 수 있도록 원호 경로 생성에 필요한 수학적 기계 입력 모델을 제시한다. 또한 제시된 원추형 경로 모델을 토대로 5 축 동시 구동 시 회전축의 이송 범위를 수학적으로 검토하며 반꼭지각 및 기울기각의 크기 차이, 볼바 틸팅 허용각 및 워크피스 볼의 오프셋 위치 등 여러 가지 조건이 이송 범위에 미치는 영향에 대해 분석한다.
KSLV-I 2단에 적용된 킥모터는 피치, 요축 자세제어를 위해 고무와 보강제가 번갈아가며 적층된 플렉시블 씰을 사용하였다. 제작된 플렉시블 씰은 노즐에 조립되기 전에 플렉시블 씰의 성능을 확인하기 수압 구동 시험을 수행 하였다. 수압 시험을 통해 플렉시블 씰의 제작 상태를 확인하였으며, 압력 변화에 따른 피치, 요축의 구동 토크 및 축 방향 밀림량을 확인하였다. 수압 시험결과 제작된 플렉시블 씰의 구동 토크는 60kgf-m/deg이하이며, 축 방향 밀림량은 최대 6mm이하를 보이고 있다.
허브(hub) BLDC(Brushless Direct Current) 전동기란 아우터로터 타입 고효율 전동기로 다극의 영구자석으로 이루어진 회전자가 바퀴의 구동축이 되는 직접구동용 모터를 말하며, 휠인모터라고도 불린다. 본 연구에서는 허브모터를 구동축으로 갖는 2륜 또는 3륜 구동체를 구동하기 위한 BLDC 허브모터 속도 제어기를 PIC 마이크로 컨트롤러를 이용하여 설계한다. 구동기는 6 개의 독립된 MOSFET 스위칭소자를 사용하여 구성하며, 게이트 구동회로는 직접 설계하여 경제성을 높인다.
Thyristor inverter로 구동되는 동기전동기의 특성 해석을 직류기로서 취급하기 위하여 등가회로로 유도하였고 브러쉬축및 이에 직교하는 축인 .gamma.축 및 .delta.축의 전압 $v_{\gamma}$, $v_{\delta}$에 평골전원과 맥동전원이 인가될 경우 각각의 동기전동기의 특성변화를 구하였다. 그 결과 맥동전압으로 인한 전자기 권선에 흐르는 고주파전류는 인가전원 주파수에 6배되는 진동토오크가 발생함을 알 수 있었다. 이 맥동토오크의 평균치는 정현파 전원 구동시와 거의 동일하게 되나 전동기의 관성 크기에 따라 난조현상에 미치는 영향을 고려해야 할 것으로 나타났다. 끝으로 120 .deg. 유통형 및 180 .deg. 유통형 inverter구동에 따른 동기전동기의 토오크 특성이 각각 타여자 직류전동기 특성및 정출력 특성이 됨을 밝혀내었다.었다.었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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