• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.804-805
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• 2008

이 논문은 열계와 히스테리시스 손실로 인한 추가적인 열원을 프라이자흐 모델의 전자기장과 결합된 유한요소법을 이용한 동기형 릴럭턴스 전동기(SynRM)의 특성 해석을 다루었다. 이 논문의 초점은 SynRM에서 동손과 히스테리시스 손실과 관계된 열해석이다.

• 전력전자학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.295-302
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• 2008

본 논문에서는 세탁기용으로 사용될 영구자석형 릴럭턴스 동기전동기(permanent-magnet assisted reluctance synchronous motor : PMA-RSM)의 설계와 특성에 대해서 살펴본다. 제안된 PMA-RSM의 특성과 최대 토크 특성을 알아보기 위해서 유한 요소법(finite element method)을 이용 하였다. 저속 구간에서의 충분한 토크를 발생시키기 위해서 회전자의 구조는 릴럭턴스 토크를 만들어내는 돌극 구조와 회전자 내부의 공극에 영구자석을 삽입하는 구조로 구성되어 있다. 전형적인 자속 장벽형(Flux barrier type) 릴럭턴스 동기전동기(RSM : Reluctance Synchronous Motor)와 자속 장벽(Flux barrier)에 자석을 삽입한 경우에 발생되는 현상들에 대해서 비교 분석하고, 또한 제안된 PMA-RSM의 릴럭턴스 토크(reluctance torque)와 자석에 의한 자석 토크(magnetic alignment torque)가 서로 최대가 되는 시점을 시뮬레이션을 통하여 구하며, 그 결과를 이용하여 전동기의 특성, 평균토크 그리고 토크 리플에 대해서 유한 요소법을 통하여 살펴보았다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.83-84
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• 2012

본 연구는 3상 농형 유도전동기 보다 많은 특성을 가지는 다상 교류전동기의 구동 시스템 연구를 위하여 개발된 5상 3.0Kw 내부장착 영구자석 릴럭턴스 동기전동기(PMA-RSM)의 설계 및 제작에 대한 내용이다. 전동기 설계에는 Maxwell 2D/3D와 Simplorer의 EM Package 및 전동기 해석 프로그램을 활용하였다. 설계된 5상 PMA-RSM의 고정자와 회전자 구조의 특성과 제작된 전동기의 형태를 보여준다. 또한 고정자 권선방법으로 채택된 집중권에 대한 자계의 FEM 해석 결과와 기초적인 운전특성을 보여 준다.

• 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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• 제52권2호
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• pp.39-52
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• 2003

This paper deals with an automatic design procedure for the maximum torque density and power factor in a synchronous reluctance motor (SynRM). The focus of this paper is the design relative to the number of flux barrier and the ratio Kw of flux barrier width to iron sheet width of a SynRM under the mechanical constraint. The Finite Elements Analysis (FEA) has been used to evaluate the maximum torque density and power factor with each rotor shape. The proposed procedure allows to define the rotor geometric dimensions starling from an existing mootor or a preliminary design. The maximum torque density and power factor of a SynRM has been resulted with the rotor design variation. To prove the propriety of the designed SynRM, the Digital Signal Processor (DSP) installed experimental devices are equipped and the efficiency characteristic test is Performed.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1077-1079
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• 2005

최근 산업기기의 대형화로 인하여 전기기기 및 전력기기의 고효율 대용량 설계에 대한 관심이 커지고 있다. 그 동안에는 대용량 전동기로 주로 유도전동기와 릴럭턴스 전동기가 사용되어 왔다. 그러나 유도전동기는 저속에서의 효율이 낮으며 회전자의 열손실이 효율과 역률을 저하시키는 단점이 있고, 릴럭턴스 전동기는 구조 및 동작원리 상 큰 맥동토크로 인하여 소음과 진동이 매우 크다. 이에 효율과 역률이 좋고 고속운전이 가능한 영구자석형 전동기에 대한 연구가 많이 진행되었고 최근에는 영구자석 재질(희토류계)의 발달함로 인하여 고속 대용량 자석계자형 BLDC와 영구자석형 동기전동기의 설계가 가능해져 대형기에 많이 이용되고 있다. 그러나 대용량 전기기기의 경우 그 크기와 부피가 매우 크고 대전류 대전압의 전원을 공급하여야 하기 때문에 인버터부를 병렬 연결하여야 하므로 제어부를 포함한 전동기의 설치 공간이 증가해 지는 단점이 있다. 이에 본 연구에서는 인버터를 전동기의 회전자 내부에 배치한 인버터 내부형 5[MW]급 BLDC 전동기를 설계하고자 하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1087-1088
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• 2011

영구자석형 전동기는 높은 출력밀도를 가지므로 현재까지 많은 연구가 진행되어 왔다. 일반적으로 매입형 영구자석 동기전동기는 영구자석의 사용량이 많을수록 돌극비를 향상 시킬 수 있으므로 발생토크 성분 중 릴럭턴스 토크의 비중을 키울 수 있다. 이는 토크 발생 시 입력전류를 저감시켜 동손이 감소하고 효율을 증가시키는 효과를 기대할 수 있다. 본 논문에서는 매입형 영구자석 동기전동기의 등가자기회로법를 이용한 설계에 대해 다루고자 한다. 등가자기회로법은 계산시간이 빠르고 전동기 구성인자들의 영향을 신속하게 살펴 볼 수 있으므로 초기설계에 많이 사용된다. 본 논문에서는 등가자기회로법을 이용하여 공극자속밀도를 산정한 후 슬롯을 고려한 relative permeance, 그리고 무부하 역기전력을 산정하고 최종적으로 유한요소법을 이용하여 검증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.156-157
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• 2017

본 논문은 전차원 자속 관측기를 이용한 대용량 매입형 영구자석 동기전동기(IPMSM)의 센서리스 제어 기법을 제안한다. 기존의 전차원 자속 관측기를 사용한 제어 방식은 IPMSM의 자속 모델을 표면 부착형 영구자석 동기전동기(SPMSM)의 자속 모델처럼 해석하기 때문에 추정되는 회전각의 오차가 발생한다. 특히 릴럭턴스 토크가 큰 대용량 IPMSM 구동 시에는 회전각 오차가 크게 나타나므로 단위 전류당 발생하는 최대토크를 감소시켜 정밀한 MTPA 제어가 불가능하다. 제안하는 알고리즘은 전차원 자속 관측기를 통해 추정된 회전각의 오차를 보상하여 대용량 IPMSM의 정밀한 센서리스 제어를 가능하게 한다. 제안하는 기법의 타당성은 시뮬레이션을 통해 확인하였으며, 기존의 알고리즘과 비교하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.158-159
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• 2017

본 논문에서는 매입형 영구자석 동기전동기를 위치센서 없이 기동하기 위해 회전자의 초기 위치를 추정하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 자기 인덕턴스의 포화현상에 따른 고정자 전류를 해석하고 최소자승법을 통해 회전자의 초기 위치를 추정한다. 전 구간에서 회전자의 초기 위치와 극성을 정확하게 알아낼 수 있어 돌극성 때문에 나타나는 릴럭턴스 토크를 효과적으로 사용할 수 있다. 또한, 전동기 정수에 영향을 받지 않으므로 다양한 전동기 구동 시스템에 적용할 수 있으며, 추가적인 하드웨어가 필요하지 않아 경제적이다. 제안하는 방법의 유효성과 우수성은 시뮬레이션을 통해 검증한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.802-803
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• 2011

매입형 영구자석 동기전동기는 강건한 회전자 구조와 릴럭턴스 토크를 사용할 수 있다는 점, 악계자 제어를 하기 쉽다는 점에서 넓은 속도와 토크를 필요로하는 하이브리드 차량이나 전기 차량에 적합한 전동기이다. 영구자석의 감자곡선은 온도에도 의존하기 때문에 온도에 따라 전동기의 자속과 토크가 변하게 된다. 이 논문은 전기 스쿠터에 사용되는 매입형 영구자석 동기전동기의 온도에 따른 지령 전류 보정에 의한 제어법에 대해 연구하였다. 토크 리플을 줄이기 위해서 속도-토크 곡선과 감자곡선을 이용하여 구하였으며, 보정된 지령 전류를 구하기 위해 Lagrange 보간법과 재귀 최소자승(Recursive Least Square : RLS) 법을사용하여 전류맵을 만들었다.이 지령 전류는 토크와 인버터 출력 전류값을 계산하는데 사용된다. 전류맵을 만들기 위해서 측정한 온도는 20, 80, 100도이다. 본 논문에서 제안한 제어법을 이용하여 토크 리플이 줄어듬을 시뮬레이션과 실험을 통해서 확인할 수 있었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.320-321
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• 2010

본 논문에서는 신호주입을 이용하여 매입형 영구자석 동기전동기(IPMSM)의 벡터제어에 필요한 d,q축 인덕턴스를 전동기가 정지한 상태에서 추정하는 방법을 제안하였다. IPMSM의 경우 초기 기동토크를 제대로 발생시키고 d,q 축 인덕턴스의 차이에 의해 발생하는 릴럭턴스 토크를 효과적으로 이용하기 위해서 이 인덕턴스 값은 반드시 필요하다. 제안하는 추정방법은 매우 짧은 시간에 수행되어지며 복잡한 연산이 필요하지 않으므로 산업현장에서 매우 유용하게 적용 될 것이다.