• Title/Summary/Keyword: 모터 효율

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비선형 알고리즘을 이용한 3축 제어 시스템의 설계 및 제작 (Design and Implementation of 3-Axis Control System using The Non-Linear Algorithm)

  • 조병관;이환희;최우진;김유기;이승대
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.833-840
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    • 2022
  • 산업 현장에서 자동화 장비 및 모터의 정밀도가 요구되고 있고 전 세계 모터 시장 규모는 많이 증가하였지만, 국내 모터 기술은 해외 기술보다 뒤처져 있다. 본 논문에서는 모터의 기술 향상을 위해 PLC 서보 모터와 아두이노 스텝모터에 비선형 알고리즘을 적용하여 정밀도 안정도, 효율을 선형 알고리즘과 비교하였다. 비선형 알고리즘이 선형 알고리즘에 비해 모터의 최고 속도가 빨라 같은 구동 기준 소요 시간을 단축할 수 있었으며 곡률이 적어 정밀도가 향상되는 것을 확인하였다.

자속집중형 BLDC를 이용한 원가절감 설계에 관한 연구 (A Study of Cost Reduction by Using SPOKE BLDC)

  • 이성구;정재웅;정수권;남용우;김영관
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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    • pp.657-658
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    • 2015
  • 본 논문에서는 자속집중 방식의 회전자 구조를 적용한 페라이트 영구자석 BLDC 모터의 원가절감 설계에 대하여 연구하였다. 자속집중형 회전자에 Al-wire가 적용된 신규 모터를 이용하여 Cu-wire가 사용된 표면부착형 모터와 동일 외경, 동등 이상 효율, 동등 이하 적층에서 원가절감 하였다.

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미래 선도형 에코 성형 시스템 관련 기술의 동향 - 서보모터 구동형 프레스 관련 에코 인증 규격 설정을 위한 선도국들의 동향 분석

  • 김경동;강재훈
    • 기계와재료
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    • 제25권3호
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    • pp.30-38
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    • 2013
  • 국내는 수년전부터 저탄소 녹색성장 산업화에 부응하기 위하여 기존의 자동차, 가전 전자관련 산업뿐만 아니라 IT부품 및 반도체, 의료, 항공, 조선 등 첨단 및 주력산업의 고부가가치 부품생산에 있어서 에너지 절약과 효율향상을 위한 경량화 요구가 증대되면서 보다 진보된 기구방식의 초정밀 소성가공 성형 시스템인 서보모터 구동형 프레스 개발이 진행되고 있다. 본 연구에서는 서보모터 구동형 프레스 관련 에코 인증 규격 설정을 위하여 일본, 독일 등 선도국들의 에코인증제도 운용 현황 및 국제 표준화 동향 등을 살펴보고 소개하고자 한다.

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단상 모터에서 센서리스 제어와 재 시작 전략 (Sensorelss Control of Single-Phase PM Motor drive and Restart Strategy)

  • 박재용;하정익
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.99-100
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    • 2016
  • 본 논문에서는 위치 센서 없이 단상 모터를 운전하는 방법을 제안한다. 제안하는 센서리스 방식은 PM flux 추정기와 PLL 옵저버를 이용하여 구현된다. 이를 통해 홀 센서로 인한 조립상의 문제와 부피 증가 문제를 해결 할 수 있다. 또한 효율적인 운전을 위하여 0 속도가 아닌 파워가 다시 들어올 때 모터를 다시 구동하는 재 시작 전략 또한 제안한다. 이 방식은 위치 센서가 존재 하지 않기 때문에 재 시작시의 각도를 구하기 위한 0 전류 제어와 함께 전압의 zero crossing을 이용한다.

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고추 및 노지채소 수확작업 편이장치의 구동모터 선정 (Calculation of Motor Power with Convenience Equipment for Pepper and Fruit Vegetable Harvest)

  • 김영수;장석근;김지만;최훤;오성길;임학규;김태한
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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    • pp.61-61
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    • 2017
  • 노지 고추 수확작업은 100% 인력에 의존하고 있으며 7~9월에 걸쳐 5~6회의 다수의 작업이 수행되어 노동 강도가 크다. 또한 농촌의 고령화와 노동력 감소로 인하여 수확인력의 부족이 발생하고 있음에도 불구하고 시중에 유통되고 있는 고추 및 노지채소 수확작업 편이기기는 동력이 아닌 인력으로 이랑사이를 이동하며 작물을 수확하는 구조로 되어있다. 이는 노동 강도를 줄여주는 효과가 미미하기 때문에 동력이 수반된 편이장치가 필요하며 또한 적절한 모터 및 제어장치가 요구된다. 적절한 모터를 선정함에 있어서 영향을 주는 인자는 주행저항(RR)이며, 구성요소로는 구름마찰저항(Rr), 공기저항(RА), 등판저항(Rg), 가속저항(Ra)이 있으며, 다음과 같은 식으로 정의된다. 주행저항(RR)=구름마찰저항(Rr)+공기저항(RA)+등판저항(Rg)+가속저항(Ra) 구름마찰저항(Rr)=구름마찰저항계수(${\mu}$)${\times}$차량총중량(W) 등판저항(Rg)=차량총중량(W)${\times}Sin{\theta}$ 공기저항(RА), 및 가속저항(Ra)은 1m/s 미만의 속도가 요구되기 때문에 무시할 수 있다. 동력원에서 최종 구동축으로 전달된 동력은 주행장치를 통하여 지면에 전달되고 이 동력에 의해 작업차의 주행장치에 추진력이 발생하며 주행장치의 추진력이 주행저항 이상이 될 때 작업차는 전진하게 된다. 따라서 작업차의 주행속도를 V(m/s), 전동기의 효율을 ${\mu}_m$, 동력전달효율을 ${\mu}_{TD}$라고 하면 다음과 같은 식이 산출된다. 전동기의 소요출력(P)=주행저항(RR)${\times}$속도(V)/전동기의 효율(${\mu}_m$)${\times}$동력전달효율(${\mu}_{TD}$) 구름마찰계수를 0.3이라고 할 때 포장의 경사도와 작업차의 주행속도 변화에 따른 주행소요 동력을 비교하였다. 주행소요동력은 포장의 경사각과 주행속도의 증가와 더불어 증가한다. 고추 및 노지채소 수확작업 편이장치의 작업시 요구되는 주행속도는 일반적으로 0.25m/s, 등반각은 5도이다. 이때 구동 전동기의 출력은 안전율을 고려하여 식에 의해 계산한 결과 1ps으로 산출 되었다. 선정한 구동모터의 감속비는 7.18 : 1, 에너지의 효율은 78 %, 기동토크는14 N/m 이며, 축전지의 경우 구동모터에 기반 하여 구입이 간편하고 상용화 되어있는 연축전지를 사용하여 교체 및 수리가 간단하도록 하였다. 축전지는 12V 18Ah의 축전지 2개를 사용한다.

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저가형 단상 BLDC 모터 및 드라이버 개발 (Development of a Low-cost Type Single Phase BLDCM and Driver)

  • 김창환;주대석;신덕식;조주희;이상택;김희준;이광운;김대경
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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    • pp.565-566
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    • 2011
  • 본 논문에서는 팬 구동용 저가형 단상 BLDC 모터 설계 및 드라이버 회로를 제안 하였다. 제안한 모터 및 드라이버의 시제품을 제작 하여 기존의 팬 구동용 3상 BLDC 모터 및 드라이버 대비 효율, 소음, 가격적인 측면을 비교 수행 하였다. 비교 결과 가격적인 측면에서 20% 정도의 절감효과를 얻음으로서 본 논문에서 제안한 단상 BLDC 모터 및 드라이버의 유용성을 확인하였다.

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초정밀 가공기를 위한 다극자석 선형 모터와 초정밀 스테이지 설계 (Design of a high Precision stage and a multi-segmented magnet way linear motor for high precision machine)

  • 김기현;이문구;김동민;권대갑;조형석
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.56-61
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    • 2003
  • 본 논문은 초정밀 가공기에 적용 가능한 6자유도의 운동이 가능한 초정밀 스테이지의 설계를 기술한다. 본 초정밀 스테이지는 특히, 광학을 이용한 가공기와 절삭력이 작은 가공기에 적합하다. 스테이지는 장행정 · 단행정 스테이지로 구성된 이중 서보를 채택한다 장행정 스테이지는 초정밀 운동에 방해가 되는 운동을 줄이며 높은 효율을 갖는 다극 자석 배열을 이용한 선형모터를 사용한다. 그리고 단행정 스테이지는 장행정 스테이지와의 기계적 결합에 의한 구조적 영향성을 없애는 개념을 적용할 수 있는 보이스 코일 모터을 이용한다. 그리고 각 구동부는 최상의 성능을 유지할 수 있도록 최적설계를 수행한다.

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다상 BLDC 모터 드라이브 시스템의 개방 고장 시 토크 리플 저감 방법 (Torque Ripple Reduction Method of Multi-phase BLDC Motor Drive Systems under Open Fault Conditions)

  • 박현철;서용석
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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    • pp.52-54
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    • 2020
  • 다상 BLDC 모니터는 높은 효율, 단위 전류당 높은 토크 밀도 및 비교적 쉬운 제어 특성으로 인해 동일 크기, 동일 무게에서 더 높은 출력을 요구하는 대형 트랙션 또는 선박 추진 응용 분야에서 점점 더 많이 사용되고 있다. 선박 등의 대용량 추진 시스템은 안정적인 운전 성능을 위해 모터의 일부 상 고장의 경우에도 시스템의 안정적인 동작이 중요한 이슈가 되고 있다. 본 논문에서는 모터의 한 상에서 고장이 발생한 경우 BLDC 모터의 정상인 상 전류의 위상각을 제어하여 토크 리플을 저감하는 제어 방법을 제안한다. 제안된 방법은 토크 리플에 큰 영향을 미치는 출력 토크의 2차 고조파 성분의 합이 영이 되도록 정상인 상 전류의 위상각을 제어하여 가능한 범위 내에서 최대 출력 토크를 얻음과 동시에 토크 리플 성분을 최소화한다. 본 논문에서 제안한 방법은 12상 BLDC 모터의 HILs 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

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MCU 통합 연동 제어시스템 설계 (Linkage control system design combined MCU)

  • 하태진;박정민;조경옥
    • 스마트미디어저널
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    • 제1권1호
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    • pp.58-63
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    • 2012
  • 전기자동차의 MCU 연동제어 시스템은 고전력 전지 및 고효율 모터의 연동 제어 드라이브를 통하여 배터리 전력이 차량 전장부품에 최적화 배분되게하며 차량 전장부품 제어시스템과의 네트워크 진단 및 중복 기능을 흡수/통합하게 하는 상위 개념의 네트워크 제어시스템이다. 본 연구는 Autosar의 표준화된 소프트웨어를 응용하여 CAN 통신방식으로 각 제어모듈과 연동되어 제어될 수 있는 S/W와 H/W를 개발하고 모터와 배터리 제어모듈을 범용 MCU 통합 연동제어시스템과 연동하여 제어함으로써 배터리 전력과 모터의 성능 효율을 극대화하기 위한 시스템 개발이다.

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