• 대한기계학회논문집A
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• 제27권6호
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• pp.857-863
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• 2003

In rotating machinery, unbalance and misalignment are major concerns in vibration. Unbalance can be eliminated by balancing procedure to some degree. but little work has been done on the vibrations that occur in a misaligned rotor system. Currently, no generalized theoretical model based on a rotor system with flexible coupling is available to describe the vibrations caused by misalignment. As a part of systematic investigation on the misalignment, first of all, the study on flexible coupling with misalignment should be preceded. In this study, the geometry and reaction force and moment of a gear coupling with misalignment was investigated, also the theoretical model of a gear coupling with misalignment was presented by using the relationship between geometry and moment of gear coupling. It is expected that the proposed procedure can be applied to derive the theoretical model of other couplings.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.746-747
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• 2015

전동기와 부하시스템은 직결, 혹은 커플링을 통하여 연결이 된다. 이때의 동력을 전달하는 커플링, 기어, 벨트 등의 특성에 따라 전달되는 토크의 특성이 달라진다. 본 논문에서는 동력 축과 부하 축을 기구적으로 분리가 가능한 영구자석 커플링을 적용한 구동 전동기-부하시스템에 축계 시스템 해석을 위하여 유한요소 해석을 통하여 비틀림 각도 변화에 따른 전달 토크를 얻고, 이를 활용하여 기구 해석 모델에 적용해 보고, 전동기-부하 시스템의 토크 변동 가능성에 대해 알아본다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1992년도 추계학술대회 논문집
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• pp.91-95
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• 1992

현재 대부분의 공작기계에서는 모터의 동력을 주축으로 전달하기 위해서 커플링, 밸트,기어 등을 사용하고 있지 만 주축이 고속회전할 수록 커플링 구동방법에서는 주축과 모터의 미스얼라인먼트에 의한 진동과 소음이 커지고 벨트 구동방법에서는 원심력에 의한 벨트 장력의 증가 및 벨트의 파손현상, 벨트와 풀리간의 미끄럼현상 등이 발생하며, 기거 구동방법에서는 기어간의 금속접촉에 의한 진동과 소음이 증대하게 된다. 본 연구에서는 모터내장형 주축의 동특성을 체계적으로 해석하기 위해서 유한요소모델을 도입하였다. 특히 공작기계 주축은 세장비가 비교적 작기 때문에 Timoshenko보 이론으로 모델화하였고, 여러장의 얇은 철심용 강판들도 적층된 내장형 모터의 회전부(rotor)는 굽힘변형 및 전단변형에 대해서 상당 수준의 강성효과를 나타내기 때문에 질량효과 외에도 그 강성효과를 수학적 모델에서 고려하였다, 또한 진동실험 결과로 부터 모터회전부의 강성특성을 규명하는 방법을 제시하였으며, 제안된 규명방법의 유용성은 모터내장형 주축에 대한 모드매개변수의 이론값과 실험값을 비교함으로써 입증하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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• pp.90-95
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• 2008

Medium and high speed marine diesel engines have been widely used as prime mover in small car ferries and fishing vessels with reduction gear. These propulsion shafting system should be installed and matched the elastic coupling between engine and reduction gear to isolate the vibratory torque. In this paper, the elastic dynamic characteristics of coupling with rubber type circular segments is confirmed by the theoretical analysis using the FEM and the hydraulic exciting test at shop. And its adaptation is investigated in the torsional vibration test in factory shop.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.346-351
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• 2011

Medium and high speed marine diesel engines with reduction gear have been widely used as prime mover in small car ferries and fishing vessels. The elastic coupling should be installed and complemented the propulsion shafting system to isolate the vibratory torque between engine and reduction gear. In this paper, the dynamic characteristics of elastic coupling with rubber type circular segments is confirmed by theoretical analysis using the FEM and the hydraulic excitation test at shop. Further adaptation was investigated with the torsional vibration test at diesel engine factory shop.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권7호
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• pp.726-733
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• 2017

마그네틱 셔터 기어는 원주상에 마주하는 영구자석 레이어간의 자기장을 고조파 모듈레이터를 통해 동기화시켜 동력을 전달하는 장치이다. 이러한 장치는 기계식 감속기에 필적할만한 토크를 발생시키기 위해 과다한 희토류 영구자석이 이용되기 때문에 본 논문에서는 영구자석간의 자기 경로를 변화시켜 영구자석의 양을 기존 마그네틱 기어 대비 50% 수준으로 감소시킨 새로운 방식의 축형 마그네틱 기어를 제안한다. 제안한 시스템의 토크 크기는 공극 자기장의 고조파 분석과 유한 요소 해석을 통해 기존 시스템과 비교된다. 모듈레이터 두께와 개방비가 전달 토크의 크기에 영향을 미치는 주요 설계변수로 고려되어 민감도 해석이 수행되며 고속측과 저속측의 영구자석 극수에 의해 결정되는 기어비에 따른 코깅의 크기가 분석된다. 기계적인 접촉없이 커플링되어 동력을 전달하는 고속측과 저속측 사이의 동적 지배 모델이 유도된다. 2관성 공진계의 동특성을 갖는 유도된 모델을 기초로 하여 선형 제어기를 설계하여 고속측의 계단 입력 위치 제어를 수행하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제24권9호
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• pp.667-674
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• 2014

선박의 추진축계는 외부 변동 부하에 의해서 축계 손상을 일으킬 수 있다. 이러한 추진축계의 동역학적인 특성은 운전 중에 일어나는 공진을 견딜 수 있거나 또는 피하도록 설계 및 최적화 해야 한다. 이러한 공진은 대빙급 선박의 추진시스템의 설계에 요구되는 프로펠러에서 유체역학적인 상호작용에 기인한다. 추진축계는 프로펠러와 대빙 사이의 상호관계로 인한 과도부하와 시스템의 공진에 의해서 진지한 응력을 받게 된다. 이 논문은 대빙이 적용된 극지 연구 선박에서 추진축계의 과도비틀림 진동응답을 검토하고자 한다. 추진축계는 전기모터로 구동되는 원동기, 탄성커플링 기어 및 프로펠러로 구성되어 있다. 이론적인 해석은 프로펠러의 대빙 부하를 기진력으로 과도비틀림진동 해석을 수행하였다. 그리고 실선에서 비틀림 진동을 계측하고 공진점을 확인하고 이를 이용하여 추진축계 한계 설계 토크에 대한 적용된 평가 요소를 국제선급연합 규정과 비교하였다. 전기모터를 갖는 추진축계에서 공진을 초래하는 탄성커플링의 강성 선정의 영향을 검토하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제41권4호
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• pp.330-336
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• 2017

본 연구는 고무 탄성커플링을 적용한 특수선의 디젤엔진 추진체계에서 유압작동식 다판, 습식 마찰클러치의 고착에 대한 원인분석 내용이다. 클러치 고착원인 분석을 위해 피쉬본((fish bone) 방법으로 클러치 및 감속기어 분해조사, 선박 탑재상태에서의 체계 시험 및 부품 조사, 비파괴 시험 등을 통해 수행하였다. 마찰판 고착은 클러치 중공축의 크랙부를 통해 제어오일 누설로 인한 슬립, 마찰열 발생에 의해 발생되었다. 마찰판 냉각 오일 또한 크랙부를 통해 동시에 누설에 기인한 유량부족으로 클러치 마찰판은 국부적인 눌러붙임이 발생하는 핫스팟(hot spot)에 의해 고착되었다.

• 대한전자공학회논문지TE
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• 제39권2호
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• pp.118-123
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• 2002

토크 전달시스템은 다수의 기어와 커플링이 유연하게 구성되어 있으므로, 모터의 속도가 갑자기 변할 때 비틀림 진동이 발생한다. 따라서 모터의 정확한 응답 특성을 얻기 위해서는 반드시 이 진동을 억제시켜야 한다. 이와 같이 진동억제는 모터제어에 있어서 매우 중요하다. 진동억제를 위해, 특히 2관성 시스템의 제어를 위해 다양한 제어방법들이 소개되었다. 토크의 비틀림 현상으로 인해 발생하는 진동을 억제하기 위해 토크의 비틀림 성분을 궤환시켜 외란 관측기 및 필터를 사용하여 진동을 억제하는 방법이 소개되었고, 이 방법은 CDM으로 적절한 비례 제어기와 필터의 계수 값을 설계하여 진동을 억제하는 방법이다. 그러나 CDM을 이용하여 설계된 제어기는 외란이 인가될 경우에 적응성이 떨어짐을 알 수 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 퍼지를 사용하여 제어기의 파라메터 $K_P$를 자동적으로 추종하는 자동추정 퍼지제어기를 제안하고 이 제어기의 성능을 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2004년도 춘계종합학술대회
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• pp.506-510
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• 2004

토크 전달시스템은 다수의 기어와 커플링이 유연하게 구성되어 있으므로 모터의 속도가 갑자기 변할 때 비틀림 진동이 발생한다. 모터의 정확한 응답 특성을 얻기 위해서는 반드시 이 진동은 억제되어야 한다. 따라서 진동억제는 모터제어에 있어서 매우 중요하다. 특히 2관성 시스템의 진동억제를 위해 다양한 제어방법들이 소개되었다. 토크의 비틀림 현상으로 인해 발생하는 진동을 억제하기 위해 토크의 비틀림 성분을 궤환시키고 일반적인 필터로 구성된 외란 관측기 필터를 사용하는 방법이 소개되었다. 또한 이를 계수도법(CDM)을 이용 적절한 P 제어기와 필터의 계수값을 설계하여 진동을 억제하는 방법이다. 그러나 계수도법을 이용하여 설계된 제어기 파라미터는 외란 인가시 적응성이 떨어짐을 알 수 있다. 반면 PID 제어기는 설계가 간단하나 초기에 과도한 오버슈트를 및 진동 문제를 유발한다. 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 최근에는 2자유도 파라미터 a로 비례이득을 가변함으로써 외란에는 영향을 받지 않고 목표치 추종 성능을 개선할 수 있는 단순하고 실용적인 2자유도 PID 제어기가 소개되었다. 그러나 이 방법 역시 원하는 P값을 얻기 위해 u를 가변 하여야 하는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 단점들을 극복하기 위해 퍼지 알고리즘을 사용 파라미터 $\alpha$를 자동 조정하는 제어기를 설계하였다. 사용된 제어기의 성능을 입증하기 위하여 기존의 제어방법과 시뮬레이션을 통해 비교, 평가한다.