• Journal of Aerospace System Engineering
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• v.12 no.2
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• pp.1-6
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• 2018

The torque ripple that is generated by the irregularity of magnetic flux density on the BLDC motor in a satellite actuator degrades the satellite attitude control performance. In this paper, the performance analysis of permanent magnet configurations (shape, arrangement, and air gap) is simulated by the Finite Element Method (FEM) to find the appropriate combination of the configuration. The configuration is chosen by comparing between rectangular and arc-shaped permanent magnets and single-arrangement and dual-arrangement magnets. The performance is verified by a prototype.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.437-438
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• 2020

본 논문에서는 2상 하이브리드 스테핑 모터 구동을 위해 H-bridge 회로 또는 3상 인버터를 이용하는 경우의 출력 성능을 비교 검토하였다. 벡터 제어로 구동하는 경우 2상 하이브리드 스테핑 모터의 상전압, 상전류의 THD(Total Harmonic Distortion)과 출력 토크 리플을 분석하였으며, 이를 위해 Matlab/Simulink를 이용한 150W급 스테핑 모터의 시뮬레이션을 수행하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.1654_1655
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• 2009

영구자석형 스테핑 모터 (Permanent Magnet Stepping Motor, PMSM)에서는 그 구조적 특징으로 인하여 필연적으로 코깅 토크 (cogging torque)가 발생한다. PMSM의 성능을 저하시키는 코깅 토크를 제거하기 위하여 Internal Model Principle (IMP)을 제안하였다. IMP를 사용하기 위해 Field-Oriented Control (FOC) 기반의 SISO 시스템을 구성하고 IMP를 PI 제어기에 병렬로 추가하였다. 모의 실험 결과로 코깅 토크로 인한 속도 리플이 효과적으로 제거됨을 보였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.07a
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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.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1125-1126
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• 2011

고온 초전도 전력기기는 상전도 전력기기에 비해, 중량과 부피가 작고 전력손실이 거의 없어 효율이 높고 대용량기기에 많은 장점을 지니고 있으며 또한 환경 친화적이다. 대형화가 요구되는 선박추진용 모터를 초전도 모터로 사용할 경우 저속 및 고 토크의 모터를 제작할 수 있고, 계자 권선과 전기자 권선을 초전도 선재로 사용함으로써 높은 전류밀도와 고 자장이 가능하여 고효율 및 소형 경량화 등의 장점이 있다. 그러나 전초전도 모터의 경우 얇은 테이프 형태의 초전도 선재의 특성으로 인해 구리선처럼 가공이 힘들고, 선재를 초전도 상태로 만들기 위한 냉각이 필요하다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 연구에서는 동기모터와 선형모터를 혼합하여 고정자에 위치한 racetrack type의 전기자 권선뿐만아니라 회전자에 자기장을 발생시키는 계자 권선도 회전자가 아니라 고정자부분에 위치하므로 구조상 견고하고 냉각등에 장점이 있는 호모폴라 모터를 제안하였으며 자기저항의 변화가 작은 구조로 토크 리플이 작으므로 소음과 진동이 적은 모터를 설계하였다. 설계 결과로부터 호모폴라 모터를 제작하였으며 레이스트렉형과 팬케이크 권선의 임계전류등을 측정하였다. 추후 호모폴라 모터의 성능시험을 진행할 예정이다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2008.04a
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• pp.196-201
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• 2008

This paper is about electromagnetic vibration source in outer rotor type of BLDC motors. Experiments are carried out with three pole-slot combinations which are 6 slots, 12 slots, and 24 slots with 4 poles rotor. According to results, vibration sources separate into electromagnetic and mechanical factors. Using the finite element method (FEM), It is analyed that vibration characteristics of electromagnetic source in each type. This paper shows electromagnetic sensitivity to vibration, and introduces necessary point in lower vibration motors. Also rotor balance is important to prevent uneven distribution of magnetic flux between rotor and stator.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.16 no.5
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• pp.14-21
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• 2002

This paper did the study target for modeling, characteristics analysis and harmonic reduce with the detent torque of a 4 phase and 5 phase hybrid type step motor. For this, it was attempted to derive the mathematical modeling and used the permeance method for flux field analysis. Through this analysis result, this paper acquired the detent torque of this model. To compare the characteristics analysis of phase difference with two motors structure it have obtained to derive the operating detent torque with this model. Here, 5 phase motor has known the harmonic reduce of detail torque compare with 4 phase motor. Also, that has showed to improved the step response. The analysis result has represent the effect that a fundamental component of the permeance distribution produces the average torque and that harmonic components produce the ripple torque.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 1997.10a
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• pp.736-739
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• 1997

In recent years, there has been a renewed interest in the BLDC motor as a research subject. In this paper we inspect sources of the torque ripple, which is one of the elements causing performance depreciation of BLDC motors. Based on the inspected sources of the torque ripple, feedforward compensation methods are proposed to reduce the size of torque ripple. The effectiveness of the proposed methods is verified with experiments.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.25 no.6
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• pp.802-808
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• 2019

DC motors are used extensively on shipboard, including as the ship's winch operating motor, owing to their simple speed control and excellent output torque characteristics. Moreover, they were used as propulsion motors in the early days of electric propulsion ships. However, mechanical rectifiers, such as brushes, used in DC motors have certain disadvantages. Hence, brushless DC (BLDC) motors are increasingly being used instead. While the electrical characteristics of both types of motors are similar, BLDC motors employ electronic rectifying devices, which use semiconductor elements, instead of mechanical rectifying devices. The inverter system for driving conventional BLDC motors uses a two-phase excitation method so that the waveform of the back electromotive force becomes trapezoidal. This causes harmonics and torque ripple in the phase current switching period in which the winding wire through which the current flows is changed. Researchers have studied and presented various methods to reduce the harmonics and torque ripple. This study applies a cascaded H-bridge multilevel inverter, which implements a proportional-integral speed current controller algorithm in the driving circuit of the BLDC motor for electric propulsion ships using a power analysis program. The simulation results of the modeled BLDC motor show that the driving method of the proposed BLDC motor improves the voltage waveform of the input side of the motor and remarkably reduces the harmonics and torque ripple compared with the conventional driving method.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07b
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• pp.803-804
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• 2006

우리는 이전 논문을 통해 Air blower용 모터에서 널리 사용되고 있는 단상 유도기를 기존의 분포 권선 방식에서 벗어나 집중 권선 방식을 사용하여 설계한 결과 생산 공정의 단계를 줄이고 많은 생산 비용을 줄일 수 있었다. 또한 집중 권선형에서 발생할 수 있는 고조파 문제를 로터의 skew와 overlap 권선 방식을 이용하여 해결 할 수 있음을 증명하였다. 그러나 이러한 이점에도 불구하고 시제품의 특성을 측정한 결과 집중 권선형 모터의 자계 불균형 때문에 기존 분포권 모터에 비해 소음과 진동 특성이 좋지 않은 결과를 보였다. 이에 본 논문에서는 소음과 진동 특성을 고려하여 기존의 기동 및 정격 토크 특성을 유지하면서 토크 리플을 저감할 수 있는 방법을 로터의 Skew 각도 영향, 권선 사양 및 스테이터 및 로터 형상 등을 고려하여 새롭게 설계하였고 그 결과를 제시하였다.