• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2009.11a
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• pp.153-156
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• 2009

The pitch and yaw axis controls of Kick Motor, KLSV-I second propulsion system, was provided by the flexible seal that consists of alternate laminate of natural rubber and composite reinforcements between forward and aft ring. A hydrostatic actuating test has been conducted to evaluate a performance of the manufactured flexibke seal before it is assembled at the nozzle. Through the tests, we have verified an actuation torque and axial displacement of the flexible seal according to pressure variation. The actuation torque and axial displacement of all flexible seal is shown below 60kgf-m/deg at without pressure and 6mm at MEOP respectively.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.720_721
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• 2009

일반적으로 BLDC 모터는 고효율 고토크의 특성을 가지고, 넓은 속도 범위에 걸쳐 높은 효율을 유지 하고 제어가 용이하므로 널리 사용 되고 있다. 이러한 BLDC 모터는 구동 원리에 의해서 역기전력의 파형이 구형파를 가지는 것이 유리하다. 또한 BLAC 모터는 효율, 역률, 전력밀도 및 토크 밀도가 높은 장점을 가지고 정현파 역기전력을 요구한다. 매입형 영구자석형 동기전동기 중 할박 구조로 인해서 자속을 집중 시키는 Spoke type 모터의 회전자 표면은 철심으로 이루어져 있기 때문에 회전자 표면의 형상을 Arc설계를 통해서 형상 최적화가 가능하다. 회전자 표면의 Arc 설계를 통해서 공극의 자속밀도 분포의 변화를 줄 수 있어 BLDC 구동 시 요구하는 구형파 역기저력 파형과 BLAC 구동 시 요구되는 정현파 역기저력 파형을 Arc 설계 각도에 따라 다르게 발생 시킬 수 있다. 이를 통해서 역기전력을 형태를 구형파와 정현파 형태를 가지도록 설계하여 BLDC와 BLAC 구동 시에 성능을 FEA를 통해서 비교 평가 하여, 구동 방식에 따른 Spoke type IPM 모터의 형상 설계방법을 제시한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1999.07a
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• pp.43-45
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• 1999

지금까지 사용된 2차원 유한요소해석은 자계의 프린징(Fringing) 및 누설 자계 등을 무시하기 때문에 정확한 특성을 파악하기 위해서는 3차원 모델을 사용하여야 한다. BLDC 모터의 회전자(자석)의 높이를 고정시킨 상태에서 고정자(Core) 높이의 변화에 따른 코깅(Cogging) 토크의 해석을 통해 높이 비에 대한 2차원과 3차원 유한요소해석 결과 사이에의 상관 오차에 대한 연구를 수행하였다 또한. 정자기의 3차원 형상 설계 민감도 해석 기법을 개발하였다. 개발된 정자기 민감도 프로그램(MAGSEN-magnetic sensitivity)은 유용성과 실용성을 보이기 위하여 BLDC 모터의 코깅토크를 줄이는 형상 최적설계에 적용되었다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2000.07d
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• pp.2658-2660
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• 2000

본 논문은 주파수역에서의 모델매칭을 이용하여 강인한 성능의 PID 제어기 튜닝법을 제안하였다. 이를 이용하여 부하토크 외란에도 강인한 성능의 BLDC 모터의 속도제어기를 설계하였다. 부하토크 외란이 존재하여도 주어진 기준명령을 강인하게 추종하도록 $H_{\infty}$ 제어를 이용하여 속도제어기를 설계한 후, 설계할 PID 제어계의 루프 전달함수와 설계된 $H_{\infty}$ 제어계의 루프 전달함수간의 오차가 주파수역에서 최소가 되도록 PID 제어기 파라미터를 튜닝하였다. BLDC 모터의 속도제어 시뮬레이션을 통하여 설계된 강인 PID 제어기의 성능을 평가하였다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2012.11a
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• pp.438-440
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• 2012

본 논문은 EPS ECU 에 사용되고 있는 전류센서의 offset 결정에 대해 효율적인 방법을 제시한다. 센서의 offset 은 EPS 시스템에서 모터의 토크리플을 야기하기 하므로, 토크리플을 줄이기 위해 offset 을 보정하여 모터를 제어하게 된다. 일반적으로 EPS ECU 에 대해 offset 보정 방법은 ECU 생산시 센서의 offset 값을 측정하여 EEPROM 에 기록하고, 모터 제어시 활용한다. 이러한 방식은 ECU 생산의 cycle time 을 늘릴 뿐만 아니라, 센서 및 주변 회로의 노후로 인해 MCU 의 입력으로 들어오는 offset 값의 변화에 대해 대응할 수 없는 한계를 가진다. 언급된 문제를 보완하기 위해 본 논문은 ECU 생산시 offset 을 EEPROM 에 기록하는 것이 아니라 ECU 가 ON 때마다 센싱값을 정확하게 취득하여 offset 값을 선정하고 '강인한 오차 기준' 함수를 사용하여 노이즈의 영향을 줄이는 방법을 제시한다.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.16 no.10
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• pp.17-24
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• 1999

본 논문에서는 새로운 적응 퍼지 슬라이딩 모드제어 방법을 제시하였다. 제어기는 정확한 수확적인 모델이 없이도 점근적으로 시스템을 안정화시킬 수 있으며 적분항을 포함시킴으로서 정상상태에서의 오차를 좀 더 줄일 수가 있다. 직접구동모터는 감쇄기어가 없어서 부하나 외란 토크의 변화에도 모터 역학에 직접적으로 많은 영향을 줄 수가 있다. 제어기의 실제성능을 확인하기 위하여 불확실한 부하나 변소를 갖는 직접구동모터의 위치제어에 적용하였다.

• 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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• 2006.07b
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• pp.749-750
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• 2006

대용량 BLDC 모터의 진동과 소음의 원인은 영구자석과 슬롯형상에 의한 코깅토크와 전류 파형에 의한 고주파이다. 특히 대용량 BLDC의 경우 코깅토크에 의한 진동 및 소음의 영향이 상대적으로 큰 값을 가지게 되며, 본 연구는 5MW급 연구자석형 전동기에서 코깅토크 발생원인 중 하나인 영구자석의 형상을 최적화하기 위하여 RSM(Response Surface Method)과 민감도기법을 적용하여 코깅토크 저감을 위한 연구를 하였다. FEM에 의해서 자속밀도분포와 토크를 계산하고, 1개의 목적함수와 3개의 설계변수를 설정하여 최적화 하였다. FEM과 최적화기법(RSM+민감도기법)을 결합하여 영구자석의 형상을 최적화한 결과 코깅토크의 ripple이 최대 20%정도로 감소되었으며, 목적함수와 설계변수의 개수에 따라 더욱 개선될 수 있다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.206-206
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• 2008

압전소자를 이용한 초음파 모터는 전자기적 원리로 동작하는 기존의 모터에 비해 구조가 간단하고 소형, 경량화가 가능하며 저속에서 큰 토크가 가능하고 ${\mu}m$단위 까지 정밀제어가 가능하다는 장점 등으로 인해 그 응용분야가 점차 확대되고 있다. 초음파 모터의 원리는 수평과 수직방향에서 변위가 타원형 운동을 형성하는 것이다. 따라서 선택한 타원운동의 방식에 의해서 모터의 형상이 달라진다. 초음파 모터는 액츄에이터를 사용하여 만들기 때문에 액츄에이터의 특성은 모터의 타원변위나 토크에 영향을 미친다. 단판형 액츄에이터에 비하여 적층 액츄에이터는 입력 임피던스를 낮추어 낮은 구동전압에서 구동이 가능하며 큰 변위와 토크를 발생하기 때문에 진동자의 수명 향상과 구동전압을 낮추기에 적합하다. 적층 액츄에이터는 변위량이나 응력 등을 개선하기 위해서 전기기계 결합계수(kp) 및 압전 d상수가 큰 재료가 요구되며, 고전압에서 장시간 구동 시 마찰에 의한 열손실을 감소시키기 위해 높은 기계적 품질계수(Qm)를 가져야한다. 적층 시 내부전극으로 사용하는 Pd, Pt가 함유된 전극은 가격이 비싸 제조비용을 상승시킨다. 상대적으로 값싼 Ag전극을 사용하면 비용절감을 할 수 있지만 융점이 낮아서 저온소결이 불가피하다. 따라서, 특성이 우수한 적층 액츄에이터를 제조하기 위해서 저손실, 저온소결 할 수 있는 액츄에이터 재료가 필요한 실정이다. L1-B4 혈 선혈 초음파 모터는 L1모드와 B4모드의 공진 주파수가 일치하여야 큰 변위를 얻을 수 있는데 이전의 논문에서 Atila를 이용한 시뮬레이션 결과를 분석한 봐 있다. 적층 액츄에이터의 층수를 5,7,9,11,13,15층으로 하여 L1-B4모드에서의 공진주파수를 비교한 결과 13 층일 때 두 모드가 비슷한 공진주파수를 보였고, 티원변위궤적도 다른 층수에 비해 크게 나타났다. 본 연구에서는 시뮬레이션 결과 가장 좋은 특성을 보인 13층 액츄에이터로 선형 초음파 모터를 제작하였다. 또한, 액츄에이터는 압전 및 유전특성이 우수한 저온소결 PZW-PMN-PZT세라믹을 이용하여 제작하였고, 내부전극으로 Ag전극을 사용하였다. 제작된 13 층 선형초음파모터를 가지고 프리로드 및 전압에 따른 속도를 조사하였고, 시뮬레이션 결과와 비교해 보았다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.9 no.2
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• pp.112-118
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• 2004

Recently, development of rare earth permanent magnet with the high remanence, high coercivity allows the design of brushless motors with very high efficiency over a wide speed range. Cogging torque is produced in a permanent magnet by magnetic attraction between the rotor mounted permanent magnet and the stator teeth. It is an undesired effect that contributes to output ripple, vibration, and noise of machine. This cogging torque can be reduced by variation of magnet arc length, airgap length, magnet thickness, shifting the magnetic pole and varying the radial shoe depth and etc. In this paper, some airgap length and magnet arc that reduce cogging torque are found by finite element method(FEM) and Maxwell stress tensor method. The SPM(Surface Permanent Magnet) type of high-power Brushless DC (BLDC) motor is optimized as a sample model.