• 제목/요약/키워드: 리플력

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다단 인터리브드 부스트 컨버터의 입력리플전류 수식 분석 (Input Ripple Current Formula Analysis of Multi-Stage Interleaved Boost Converter)

  • 정용채
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제6권6호
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    • pp.865-871
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    • 2011
  • 태양광 시스템이나 연료전지 시스템에 많이 사용되는 DC-DC 컨버터는 부스트 컨버터이다. 이 중 입출력 전류 리플이 작은 인터리브드 부스트 컨버터가 최근에 많이 사용되고 있다. 이 회로는 입출력 전류 리플이 작기 때문에 입출력 커패시터의 크기를 줄일 수 있다. 따라서 기존의 전해 커패시터에서 신뢰성이 우수한 필름 커패시터를 사용할 수 있고 이는 전체 시스템의 수명 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 다단 인터리브드 부스트 컨버터의 입출력 전류리플의 수식을 유도하고 듀티에 따른 특성을 알아본다. 위에서 언급한 내용을 확인하기 위해서 PSIM 툴을 이용하여 계산된 값과 비교를 할 것이다.

마찰력 및 리플력 추정을 통한 리니어 모터의 비선형 적응제어 (Nonlinear Adaptive Control for Linear Motor through the Estimation of Friction Forces and Force Ripples)

  • 김홍빈;이병휘;한상오;허건수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제31권1호
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    • pp.18-25
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    • 2007
  • Linear motor is easily affected by load disturbance, force ripple, friction, and parameter variations because there is no mechanical transmission to reduce the effects of model uncertainties and external disturbance. These nonlinear effects have been reduced for high-speed/high-accuracy position control either through the better motor design or via the better control algorithm that can compensate the nonlinear effects. In this paper, a nonlinear adaptive control algorithm is designed and applied for the position control of permanent magnet linear synchronous motor. In order to estimate and compensate the nonlinear effects such as friction and force ripple, the estimation and the nonlinear adaptive control laws are derived based on the virtual control input and a suitable Lyapunov function. The proposed controller is evaluated through the computer simulations. The control algorithm is also implemented to a DSP board and interfaced to the PMLSM for verifying the realtime control performance.

인터리브드 부스트 컨버터에 대한 일반화된 출력 커패시터 리플전류 수식에 관한 연구 (A Study on Generalized Output Capacitor Ripple Current Equation of Interleaved Boost Converter)

  • 정용채
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제7권6호
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    • pp.1429-1435
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    • 2012
  • 태양광 시스템이나 연료전지 시스템 그리고 전기자동차에 많이 사용되는 DC-DC 컨버터는 부스트 컨버터이다. 이러한 부스트 컨버터를 병렬로 연결하고 위상차를 두고 동작하여 입출력 전류리플을 줄이는 인터리브드 부스트 컨버터가 최근에 많이 사용되고 있다. 이 회로는 입출력 전류 리플이 작기 때문에 입출력 커패시터의 크기를 줄일 수 있다. 따라서 기존의 전해 커패시터를 신뢰성이 우수한 필름 커패시터로 교체할 수 있고 이는 전체 시스템의 수명 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 다단 인터리브드 부스트 컨버터에 사용되는 출력 커패시터의 전류리플 수식을 유도하고 듀티에 따른 특성을 알아본다. 이를 확인하기 위해서 PSIM 툴을 이용하여 계산된 값과 비교를 할 것이다.

토크리플을 줄이기 위한 외전형 유도전동기의 회전자 슬룻형상의 최적화 (The Optimization Design of Rotor Slot shape In Outer-Rotor Type Induction Motor Reducing Torque-ripple)

  • 김경수;차현록;윤철호;정태욱;이규석
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.101-103
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    • 2006
  • 외전형 유도전동기 모터는 내전형에 비해 소형화 및 경량화 시킬 수 있는 장점이 있다. 하지만 회전자와 고정자간의 공극사이에 이심률이 있을 때, 불균형 모멘트로 인한 토크 리플이 내 전형보다 더 크게 일어나는 단점이 있다. 이러한 토크리플은 모터의 정속적인 운전을 방해시킬 뿐만 아니라 불규칙한 출력토크로 인한 작동상의 오류를 초래한다. 본 논문에서는 의전형 모터에서 이심률에 따른 불균형력이 최소화 될 수 있는 슬롯 형태에 대해서 연구하기 위해, 전폐형, 반폐형, 개구형태의 3가지 슬롯 형태에 대한 특성을 비교 하였다. 개구형의 경우 슬롯 누설 리액턴스가 낮아져 토크 형성율이 매우 높아 높은 토크를 발생시킬 것을 예상 하였지만, 토크 리플에 따른 출력 감소로 오히려 출력토크가 감소할 뿐만 아니라 이심률 증가에 따른 불균형력 또한 매우 컸다. 이에 비해 전폐형태의 슬롯은 누설리엑턴스의 영향으로 토크 형성 자체는 10% 정도 저감 되었으나, 이심률 증가에 따른 분균형력이 가장 적어 의전형 모터에 가장 적함한 형태임을 알 수 있었다.

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겐트리형 리니어 모터의 동기화를 위한 비선형 적응제어 (Nonlinear Adaptive Control for Position Synchronization of a Gantry-Moving-Type Linear Motor)

  • 한상오;김인근;허건수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권12호
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    • pp.1925-1930
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    • 2010
  • 겐트리형 리니어 모터의 주행 축은 동기화가 필수적이며 그렇지 못할 경우에는 위치의 어긋남이나 불안정한 동작으로 인해 동기오차가 발생하며 이는 고속 고정밀 선형운동에 악영향을 미친다. 또한 두 리니어모터의 축은 로터리 모터와 달리 동력 전달장치를 제거함으로 인해 모델의 불확실성이나 외란에 민감할 뿐만 아니라 마찰과 리플의 특성에 쉽게 영향을 받는다. 본 논문은 겐트리형 리니어 모터의 주행 축을 대상으로 위치제어에 악영향을 주는 대표적인 비선형 함수인 마찰력과 리플력을 추정하여 보상하며 두 축간의 동기오차를 줄이기 위해 동기제어 알고리즘을 설계하였다. 제안된 비선형 적응제어기는 모의실험을 통하여 성능을 검증하였다.

개선된 교차축 연동제어기를 이용한 리니어 모터의 위치제어 (Position Control of Linear Motor by Using Enhanced Cross-Coupling Algorithm)

  • 한상오;허건수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권3호
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    • pp.369-374
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    • 2010
  • 리니어 모터는 동력전달장치가 필요 없는 직접구동 방식으로 접촉 식의 비선형 효과를 크게 줄일 수 있고 구조 또한 간단하다. 그러나 리니어 모터는 동력전달장치를 제거함으로 인해 파라미터 변화와 외란 등에 둔감한 동력전달장치의 장점을 잃게 되어 모델의 불확실성이나 외란에 민감할 뿐만 아니라 마찰과 리플의 특성에 쉽게 영향을 받는다. 본 논문은 리니어 모터의 두 축을 대상으로 위치제어에 악영향을 주는 대표적인 비선형 함수인 마찰력과 리플력을 추정하여 이를 보상하며 개선된 교차 축 연동제어기를 통해 축 간의 윤곽정밀도를 향상시켰다. 기존의 연구된 제어기들은 위치추종과 윤곽추종을 위해 개별적인 제어기를 설계하였으나 제안된 제어기는 하나의 안정한 제어기로 두 축의 위치정밀도와 윤곽정밀도를 동시에 향상시켰다. 제안된 비선형 적응제어기는 모의실험을 통하여 기존의 제안된 교차 축 연동제어기와 비교검증을 함으로써 제안된 제어시스템의 성능을 검증하였다.

대전력 3상 유도전동기의 고정자권선을 이용한 전압원 인버터의 병렬운전 (Parallel Operation of Voltage Source Inverters by Using Stator Windings of High Power Three-Phase Induction Motors)

  • 김보경;문상호;강성관;김인동;노의철;전성즙
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2001년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.327-330
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    • 2001
  • 본 논문에서는 고압 대전력 3상 유도전동기의 고정자 권선을 이용한 전압원 인버터의 병렬운전 방식을 제안한다. 현재 사용되고 있는 대부분의 4극 이상 대전력 유도전동기는 각 상의 권선이 외부에서 접근이 가능하도록 외부단자가 설치되어 있으며, 이들 외부단자를 이용하여 복수대의 전압원 인버터를 병렬운전하여 대전력 유도전동기를 구동할 수 있다. 이와 같이 고압 대전력 유도전동기를 복수 개의 전압원 인버터를 병렬 운전하여 구동할 경우, 특정 인버터의 고장발생 시 비록 구동 토크는 감소될지라도, 나머지 인버터로 시스템을 계속 구동할 수 있어 시스템의 고장대처능력을 향상시킬 수 있다. 또한 병렬 운전되고 있는 각 인버터의 스위칭 동작에 대해 서로 위상 차를 갖게 함으로서, 등가 스위칭 주파수를 증가시켜 출력 토크 리플 감소와 입력 전류 리플 감소, DC Link 커패시터의 크기 감소와 같은 좋은 특성을 얻을 수 있다. 또한 각 인버터로의 전력의 분산에 의해 시스템에서 발생하는 EMI 영향을 감소시킬 수 있다. 본 논문에서는 제안한 방식을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 특성을 증명하였다.

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고전력 연료전지 시스템을 위한 커플링 인덕터를 사용한 DC/DC 부스트 컨버터 (DC/DC Boost Converter using Coupling Inductor For High Power Fuel Cell Systems)

  • 김윤호;김지민;문현욱;정은진;원충연
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2004년도 전력전자학술대회 논문집(2)
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    • pp.489-493
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    • 2004
  • 연료전지는 차세대 대체 에너지원으로 부각되고 있다. 그러나 연료전지시스템 특성상 전류의 정격이 큼으로 전류의 리플성분을 감소시킬 필요가 있다. 본 논문에서는 부스트 컨버터 회로에서 인덕터에 흐르는 전류의 리플성분을 줄이기 위한 방법으로 3-channel 감${\cdot}$가극성 커플링 인덕터를 사용한 부스트 컨버터를 제안하였고 이를 일반적인 인덕터, 2-channel 감${\cdot}$가극성 커플링 인덕터를 사용한 컨버터 시스템과 비교 분석하고 시뮬레이션을 통해 시스템의 적합성을 검증하였다. 커플링 인덕터를 사용함으로써 전류 리플 성분이 감소될 뿐 아니라 시스템 효율, 무게, 가격 면에서의 효과도 기대 된다.

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선형 유도전동기의 2차측 도체 형상에 따른 동특성 해석 (Analysis of Dynamic Characteristics for Linear Induction Motor According to the Secondary Conductor Structure)

  • 이병준;김도선;조윤현;구대현;강대욱;이기창
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.71-73
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    • 2008
  • 본 논문에서는 편측식 선형 유도전동기의 2차측 도체의 구조에 따른 동특성 해석을 유한요소법을 사용하여 수행하였고 결과를 비교 분석하였다. 2차측 구조를 주로 사용되는 판 형태와 농형 그리고 이중농형의 구조로 나누어 해석을 수행하였으며 추력, 수직력, 추력리플, 수직력 리플, 주파수 및 슬립에 따른 특성 등을 비교 분석 하였다.

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