• 한국지반공학회논문집
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• 제23권7호
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• pp.57-64
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• 2007

본 연구는 지반의 회전굴착에 필요한 굴착 토크(torque)를 회전 오거 구동에 소요되는 전기에너지를 활용하여 예측할 수 있는 방법을 제시한다. 지반회전굴착은 선굴착 말뚝 시공, 연약지반 개량을 위한 소일-시멘트 그라우팅(soil-cement grouting), 사전 지반조사 등 지반공학 분야에 흔히 사용되고 있다. 오거를 통한 회전굴착에 소요되는 전기에너지와 회전 토크의 상호 관계를 이해하기 위하여 소형 실내 실험기기를 제작하고 파일럿(pilot)실험을 수행하였다. 실험기기는 직경 $D=5{\sim}10mm$의 일반 드릴 비트를 회전하여 CBR몰드에 다짐 제작된 토사공시체를 굴착할 수 있도록 설계되었다. 드릴 비트는 감속기어를 통하여 19RPM의 정격 속도로 회전하며, 구동 모터는 25Watt 용량의 교류 유도 전동기이다. 드릴 비트로 공시체를 회전 절삭하며 구동 모터에 소요되는 전류의 증가량과 실제 비트에 작용하는 토크(torque)를 측정하였고, 선형 회귀분석을 통하여 전류 증가량과 토르크 증가량의 상호관계를 파악하였다. 구하여진 회귀분석 결과를 활용하여 굴착시 소요되는 전류 증가량으로부터 굴착토크를 예측하여 계측된 토크값과 비교하였다. 비교로부터 굴착에 소요되는 전기력을 활용하여 굴착토크를 예측할 수 있다는 결론을 얻었으며, 이로부터는 굴착 전기력의 분석을 통해 지반의 전단강도 특성을 예측할 수 있음을 증명하고자 하였다.

• 전기저널
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• 통권295호
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• pp.68-73
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• 2001

최근 들어서는 지구환경보호와 에너지자원 고갈의 위기감 속에 에너지절약기기의 니즈가 급속하게 가속화되고 있다. 산업분야에서의 에너지절약기기로서는 고효율모터나 인버터가 사용되고 있는데 아직 이들 기기의 보급률은 낮은 실정이다. 점차 에너지절약기기에 대한 관심이 높아 가는 가운데, 한편 산업용전력 사용량의 약 70$\%$를 모터가 차지하고 있다고 알려지고 있으며 모터 유닛의 손실 삭감으로 큰 에너지절약 효과를 기대할 수 있기 때문에 3상모터의 고효율화 요구와 인버터구동에 의한 에너지절약니즈가 급속히 퍼지고 있다. 3상모터의 에너지절약 니즈에는 위험지구(폭발성 분위기) 안에서 사용되는 용도도 많아 이와 같은 위험장소에서 사용되는 방폭전기기기에서는 1993년의 국제규격(IEC 규격)에 정합(整合)된 신JIS 방폭규격의 발행으로 정전의 일본독자적인 방폭규격은 폐지되고 이 새로운 JIS 방폭규격에의 통합 움직임이 있었다. 미쓰비시전기는 이와 같은 동향에 대응하기 위하여 고성능$\cdot$에너지절약 모터 ''수퍼라인 에코시리즈''로서 고효율 시리즈, 인버터구동 전용토크 시리즈, 신JIS방폭규격대응 안전증(安全增) 방폭형 시리즈를 제품화하였다. 수퍼라인 에코시리즈는 동사 독자의 강판프레임을 사용하여 철저한 저손실 설계의 채택으로 업계 톱클래스의 고효율$\cdot$에너지절약을 실현하였다. 인버터구동에 최적한 특성, 내환경성의 강화와 베어링의 장수명화에 의한 장기(長期) 메인터넌스프리화 및 저소음$\cdot$저진동화를 실현한 고성능모터이다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2006년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.98-100
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• 2006

본 논문은 매입자석형 동기전동기 (Interior Permanent Magnet Motor, 이하 IPM)의 Sensorless 제어에 관한 것이다. IPM에서 벡터제어를 수행하기 위해서는 계자분 전류와 토크분 전류로 나누어서 제어를 해줘야 한다. 이때, 토크는 영구자석과 직교하는 방향으로 토크분 전류를 인가해줘야 하기 때문에, 영구자속에 의해 발생하는 자속의 정확한 위치를 알아야 하고, 그로 인하여 엔코더 등의 자극위치센서를 사용해야 한다. 따라서, IPM은 일반적으로 Sensored제어를 하게 된다. 그러나, 고가의 장치인 엔코더 등의 자극위치센서를 사용하지 않고 적절한 제어를 수행해주기 위하여 여러 sensorless 기법들이 개발되어 발전되었다. 본 논문에서는 자속추정기를 이용하여 자속을 추정하고, 이를 이용하여 모터의 회전속도 및 회전각을 추정함으로써 Sensorless제어가 가능하였다. 본 제어 알고리즘은 자사 벡터제어 인버터인 iV5를 통해 실험하여 확인하였다.

• 한국자기학회지
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• 제25권6호
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• pp.198-202
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• 2015

본 논문은 서비스 로봇관절 구동에 적용되는 50W급 외전형 BLDC 전동기 의 코깅토크 최소화 설계에 관하여 기술하였다. 코깅 토크 저감 설계를 위해서 반응표면법을 이용하였으며, 반응표면법에 사용되는 관측자료는 유한요소법을 이용하였다. 끝으로 설계결과에 대한 타당성은 실험을 통해서 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.408-409
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• 2018

본 논문에서는 BLDC와 PI 제어기를 사용하여 전동기의 속도를 제어할 때 전차원 관측기를 적용하여 부하 토크를 추정 및 보상함으로써 속도 리플을 줄일 수 있는지를 검증하고자 하였다. 모터 구동 시에는 필연적으로 부하 토크가 외란으로 포함되며 그로 인해 제어대상인 속도에 리플을 야기하게 된다. 따라서 보다 안정적인 제어를 위해서는 이 외란을 보상해주는 것이 필요한데, 관측기를 이용하면 별도의 장비나 센서 없이 이 부하 토크를 효과적으로 보상해 줄 수 있다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2010년도 추계학술대회 논문집
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• pp.511-512
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• 2010

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.515-516
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• 2013

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.687-688
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• 2008

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2007년도 추계학술대회논문집
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• pp.847-852
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• 2007

This paper investigates the characteristics of cogging torque and magnetic force of a brushless DC (BLDC) motor due to imperfect magnetization of permanent magnet (PM) numerically and experimentally which results in the magnetically induced vibration. A predicted magnetization pattern of the PM of the BLDC motor, which is derived from the measured surface magnetic flux density along the PM, is applied to the finite element analysis in order to calculate the cogging torque and the unbalanced magnetic force. This research also develops the experimental setup to measure the unbalanced magnetic force as well as the cogging torque. It shows numerically and experimentally that the imperfect magnetization of permanent magnet generates the driving frequencies of cogging torque with integer multiple of slot number in addition to the least common multiple of pole and slot. It also shows that the driving frequencies of unbalanced magnetic force are integer multiple of slot number ${\pm}1$ due to imperfect magnetization of PM even in the rotationally symmetric design.

• 유공압시스템학회논문집
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• 제6권2호
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• pp.1-6
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• 2009

The APU(Auxiliary Power Unit) needs a set of complex pipeline for the fuel supply system where some of the main valves controlling the flow rate consist of the servo valve worked with a torque motor. The input electric current produces an induced magnetic field almost perpendicular to the background magnetic filed generated by fixed permanent magnets. The induced torque deforms the tubular bushing, and directly rotates an armature, which can open and close the valve. In this study, we start from a basic analytic model using a simple electro-magneto-statics, and expand our model to the three-dimensional one computationally applying a commercial code named COMSOL. The result is compared with each other, and reasonable numerical data are obtained for the dynamic behavior and multi-physics system.