• 한국표면공학회:학술대회논문집
• /
• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.140-140
• /
• 2017

4륜 장착 자동차의 토크 전달은 2륜 구동, 4륜 구동 모드를 간단히 전환하는 방식(part time 4WD)과 항시 사륜 구동 모드에서 전후륜의 토크 전달비를 제어하는 방식(AWD, all wheel drive)이 있다. 경제의 발달에 따라서 취미 인구의 확대로 국내에만 180만 명의 R/C car 사용자가 있다. 이 중 2WD-4WD의 전환을 differential lock mechanism으로 구현한 수입산 모델의 가격이 1,000,000원을 호가하지만 가변 제어 방식이 아닌, 정차 후 2-4륜 구동 전환 방식을 적용하고 있으며 상대적으로 내구성이 떨어진다. DC motor의 출력이 늘어나고 배터리의 성능이 좋아진 현재 소형 RC car의 최고 속도는 80 km/h 정도로 빨라졌다. 그러나 마찰 계수가 낮은 노면(실내의 대부분 평활 처리된 복도)에서는 2륜 구동 모드의 활용도가 매우 낮다. 미끄러운 노면에서 후륜 구동 모드로는 oversteer가 발생하여 차량이 스핀하기 쉽고 전륜 구동 모드로는 understeer가 발생하여 제대로 된 코너링이 어렵다. 상시 4륜 구동 모드는 에너지 소모가 크고 전후륜이 tight coupling되어 있는 문제 때문에 일반적인 노면에서 부드러운 코너링이 잘 이루어지지 않는 문제가 있다. 본 연구에서 제안하는 방식은 그림 1와 같이 center shaft의 중간에 영구 자석으로 만들어진 토크 전달용 판이 있고 그 사이에 자계를 차폐할 수 있는 강자성체 셔터를 서보 기구에 연결하여 서보 회전각에 따라서 구동 쪽의 토크가 피구동축으로 전달되는 양을 연속 가변제어할 수 있다. 토크 전달용 판의 차폐 면적에 따른 토크 전달양을 전/후륜 바퀴의 Static torque를 통해 측정하였으며(그림 2), 공중 상태에서 즉 공기저항만을 고려한 상태에서의 RPM 회전수 차이 측정(그림3)을 통해 구동 쪽의 회전수가 피구동축으로 전달되는 양을 측정하여 연속가변 토크 제어 전달 기구의 성능을 확인하였다. 이 기구는 현재 1차적으로는 remote controller의 ch 3(ON/OFF제어 방식)에 연결하여 특정한 양의 토크를 전륜 쪽으로 보낼 수 있도록 구현이 가능하며, ch 2(PID제어 방식)에 연결하여 연속 가변 조절이 가능하도록 구현이 가능하다. 부가적으로 Arduino board를 내장하여 전후륜의 휠센서에서 입력되는 신호를 감지하여 자동적으로 전후륜에 배분되는 토크를 제어할 수 있도록 설계 중에 있다.

• 기계저널
• /
• 제31권7호
• /
• pp.626-635
• /
• 1991

직접구동 로봇의 특성과 문제점에 대하여 기술하고 기계설계와 제어방식에 의한 대책 및 개선 방향을 해설하였다. 직접구동 로봇은 고속, 고정밀도, 토크제어의 가능 등 여러 가지 좋은 잠재 력을 가지고 있는 반면 자체 중량에 비하여 가반중량이 작고 관절 간의 간섭 및 비선형력이 크며 부하감도가 높은 등의 문제점이 있음을 나타내고 모터의 배치나 기구의 변환에 의해 이와 같은 문제점을 어느 정도 개선할 수 있음을 보였다. 또한 비간섭 . 자세독립제어, 토크피드백 제어에 의하여 직접구동의 장점을 충분히 활용하기 위해서는 아직도 해결하여야 할 문제가 많다. 그 중에 무엇보다도 중요한 것은 소형 경량이면서 높은 토크를 발생시킬 수 있는 모터의 개발이다. 최근 초음파 모터의 연구개발이 활발한데 이를 이용한 직접구동 모터의 개발이 기대된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2002년도 합동 추계학술대회 논문집 정보 및 제어부문
• /
• pp.337-341
• /
• 2002

본 논문은 원자력 발전소의 안전에 있어 매우 큰 비중을 차지하는 모터 구동밸브(Motor-operated valve : MOV)의 성능진단에 직접 센서를 장착하지 않고 전기신호만을 이용하여 성능진단의 가능성을 보이기 위한 것이다. 모터 토크를 계산하기 위한 두 가지 방법으로서 D-Q frame 변환 방법과 Air-Gap 토크 식을 제시하였고, 계산된 두 토크 값은 정확하게 일치하였다. 부하를 변동하면서 토크미터로 측정된 토크 갑과는 1%의 오차범위 내에서 일치함을 확인했다. 따라서 두 토크 식은 모터구동 밸브의 성능진단을 위한 식으로 사용해도 좋다는 결론을 얻어낼 수 있었다. 계산된 토크를 주파수 분석함으로서 부하의 변동에 따라서 슬립 및 모터속도 주파수가 변화됨을 알 수 있었다. 즉 주파수 분석을 통해 MOV의 모터 및 구동기 부분의 성능 저하 감시에 유용한 단서를 제공해 줄 것이다. 결과적으로, MOV에서 전기신호의 분석은 시스템의 전기 및 기계적인 성능 저하 감시에 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.74-80
• /
• 2004

연속 주조 공정에서 설정한 속도로 주편을 인발하는 스트랜드 구동롤에 인발력이 적절하게 분배가 되지 않으면 주형 레벨의 주기적인 변동을 유발시킴과 동시에 주편의 품질을 저하하게 된다. 따라서 본 논문에서는 주편의 속도를 제어함과 동시에 각 구동롤에 운전자가 원하는 비율로 인발력을 분배할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 제안된 방법은 전동기에 작용하는 토크 전류를 상위 제어기로 귀환하여 평균 토크 전류를 산출하고 각 구동롤 전동기의 토크 전류와 비교하여 전동기의 속도 기준값을 미소하게 변경함으로써 각 구동롤 전동기의 토크 전류가 평균 토크 전류에 추종하도록 하여 인발력을 분배한다. 그리고 과도상태 개선을 위하여 안티와인더업(anti-wind up) 제어기를 가진 인발력 제어기를 적용하였으며, 제안된 알고리즘의 확인을 위하여 포스코의 시험연주기에 적용하여 우수성을 입증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
• /
• pp.525-526
• /
• 2016

전기자동차 (EV)에서 구동용 모터의 토크 제어를 위한 인버터에는 제어 연산 및 고장 진단 기능을 수행하기 위한 MCU가 있으며, MCU는 상위 제어기 차량 제어 유닛 (VCU)에게 현재 모터 및 인버터의 상태를 주기적으로 전달하고, 현재 차량 주행에 적합한 토크 지령을 받아 토크 제어를 수행하게 된다. 이를 위해 MCU는 전류, 전압 및 위치 센서의 값을 읽어 제어를 수행하게 되며, 제어의 결과 값으로 pulse width modulation (PWM)을 생성하여 이를 통해 모터에 전압을 공급하게 된다. 즉 차량의 구동에 있어 PWM 신호는 가장 중요한 부분이다. 하지만 생산 불량 또는 진동에 의한 납땜 불량 또는 MCU 전원 고장 등으로 MCU에 고장이 발생하게 되면 이상 PWM을 생성하게 되고 정상적인 토크 제어가 불가능해진다. 이때 안전하게 EV를 정지 시키는 알고리즘이 필요하게 되며, 이를 수행 할 supervisor control unit (SCU)가 인버터 컨트롤 보드에 추가되어야 한다. 본 논문에서는 고속으로 주행하던 차량에서 메인 MCU가 고장 날 경우에 안전하게 EV를 정차시키는 방법에 대해 다루었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
• /
• pp.1015-1016
• /
• 2007

원격 전력 시스템의 요구 증가로 인해 작고 효율적이며 경제성도 우수한 풍력 발전기의 시장이 확대되고 있다. 이러한 응용 분야를 위해서 최근 들어 직접 구동 영구자석 발전기에 많은 관심을 가지게 되었다. 본 논문에서는 유한요소해석을 이용한 저속, 고토크의 외전형 직접 구동 영구자석 풍력발전기 개발을 위한 설계 모델을 제안하였다. 여기서 발전기의 코깅 토크의 분석을 통하여 기동 토크를 최소화하는데 대한 연구를 수행하였다. 또한 역기전력과 동기리액턴스, 효율을 계산하였다. 설계 모델을 토대로 3kVA, 90rpm의 풍력발전기 시제품을 제작하였다. 마지막으로 시제품의 성능 시험 결과를 통하여 해석모델의 정확성을 증명하였다.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제8권3호
• /
• pp.221-229
• /
• 2003

IPMSM은 고효율, 고성능으로 전동기로서 전기 자동차의 적용분야에 적용되고 있다. 본 논문에서는 전기자동차의 구동을 위하여 PMSM의 약계자 영역에서 최대 토크제어를 제시한다. 최대 토크동작을 위하여 최적 d축 전류를 결정하고 이 전류를 각 제어모드에서 사용한다. 최대 토크를 발생하기 위하여 전류 조절기의 출력인 인버터의 출력 전압은 DC 링크전압을 최대로 이용한다. 제안한 IPMSM 최대 토크제어의 특성을 제시하고 타당성을 입증한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
• /
• pp.1105-1106
• /
• 2011

본 논문에서는 EV 구동용 유도전동기와 매입형 영구자석 동기전동기(IPMSM)의 동작특성과 효율을 비교하기 위하여 농형구조 유도전동기와 단층구조 IPMSM을 설계 하였다. EV 구동용 전동기는 정속운전 뿐만 아니라 가변속 운전이 필수적이므로 유도전동기는 V/f 제어, IPMSM은 약계자 제어를 사용하여 가변속 상태에서의 운전토크와 효율을 유한요소법을 이용하여 해석하였다.

• 한국군사과학기술학회지
• /
• 제12권3호
• /
• pp.388-395
• /
• 2009

Surveillance Radar System for naval vessels is a primary core sensor for command and fire control, and provides CFCS(Command and Fire Control System) information for 3-D surveillance and fire control. It's composed of Antenna, Transmitter/Receiver, Signal Processor, and Air drier, which are installed on and under deck. They should be designed and produced in order to endure at any operating circumstances. This paper analyzes load of a driving part for driving the antenna considering factors under external operating circumstances, and proposes a condition of load for maintaining fixed RPM through analyzing internal load of the driving part, and how to reduce the load to meet the condition. This paper is verified through experimental studies.

• 한국해양공학회지
• /
• 제11권4호
• /
• pp.197-204
• /
• 1997

최근 유도전동기를 이용한 가변속 구동시스템의 수요가 자동화 및 에너지의 효율적 이용 측면에서 육상 산업체는 물론, 선박 및 해양플랜트에도 확산되고 있다. 유도전동기의 토크 고속제어법은 가변속 구동시스템의 고성능화를 위한 필수과제로서, 제어법 적용시 2차저항의 동정문제가 대단히 중요하다. 본 논문에서는 유도전동기의 토크 고속 응답제어계에 있어서 고정도의 토크응답을 실현하기 위한 2차저항 동정법을 제안한다. 제안된 방법은 모터의 회로방정식으로부터 유도되며, 모터의 인가전압과 1차전류 정보로부터 간단히 구현된다. 제안된 방안의 타당성을 검증하기 위하여 펄스폭변조방식의 전압형 인버터를 상정한 수치 시뮬레이션을 수행하며 그 결과를 통하여 제안방식의 유용성을 입증한다.