• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.206-212
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• 2017

본 논문은 대용량 유도전동기의 기동특성을 분석하였다. 유도전동기 토크는 전류와 자속의 곱으로서 이 자속을 발생시키기 위해서는 여자전류에 해당되는 무효전력이 필요하다. 유도전동기에 필요한 무효전력을 공급하는 방법으로 역률 보상장치를 사용하여 전원측을 대신하여 공급하는 방법을 많이 사용하는데, 역률 보상장치를 사용할 경우 피상전력을 줄일 수 있어 역률을 향상시킬 수 있다. 역률을 개선하기 위한 보상장치를 설치하는 방법으로 부하마다 설치하는 경우와 전체를 일괄 보상하는 방법으로 고압 대용량의 부하로서 일정한 운전패턴을 가지고 있는 경우에는 주로 개별보상이 주로 사용된다. 일반적으로 대용량 유도전동기는 기동 보호장치를 이용하지만 이 논문은 전전압 기동시의 특성을 분석하는 가상의 상황을 가정하여 기동특성에 대한 이론과 실제의 운전특성을 측정 분석하고 역률개선 콘덴서를 이용하여 기동특성을 개선해 보았다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2006년도 춘계학술발표회
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• pp.213-216
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• 2006

본 연구에서는 소형선박의 축계 마력측정시스템의 설계 및 개발에 관해 논의한다. 축계에서의 정확한 출력측정은 선박의 사용목적, 추진축계의 설계 및 제작에 중요한 요소이다. 본 연구에서는 동력원의 토크에 의한 축 상에서의 비틀림각을 계측하기 위하여 기어휠을 설치하고, 설치된 기어휠에 비접촉식 마그네틱 센서를 부착하여 각각의 위상각을 계측하게 된다. 또한 기어휠의 분해능을 보완하기 위해 고분해능의 엔코더를 추가적으로 부착하고, 원동기의 동력원에 대한 부하를 부가하기 위해 원동기와 같은 축 상에 발전기를 설치하여 부하변동에 따른 마력계측이 가능토록 하였다. 제어프로세서에서는 얻어진 위상차의 정보를 이용하여 축계상의 마력을 계산하고, 결과 값을 모니터 상에 출력하게 된다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.134-140
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• 1998

포항제철 2열연공장의 사상압연에 사용되고 있는 DC 모터를 가지는 열간압연 구동기에 대한 견실 H/sup .inf./ 속도제어기 설계방법을 제안한다. 기존에는 PI 재어기법을 이용하여 속도를 제어하고 있으므로 불확실성과 외란등이 존재할 경우 양호한 제어 성능을 얻기 힘들다. 이를 해결하기 위해 주파수 하중 함수를 가지는 혼합감도최소화 문제를 설정하여 견실성을 보장하는 H/sup .inf./ 속도제어기를 설계한다. 이때 주파수 하중함수는 루프쉐이핑기법을 이용하여 주어진 구동기 플랜트에 적합하도록 선택한다. H/sup .inf./ 속도제어기 설계는 Pasek이 제시한 DC 모터의 모델링 방법에 의해 얻어진 모델을 포함하는 구동기 모델에서 속도제어기 부분을 제외한 모델을 대상으로 한다. 제안한 견실 속도제어기 설계방법은 파라미터 변화나 부하토크 변동 등의 외란에 대하여 폐루프 시스템의 견실안정성과 원하는 속도에 좋은 추적 성능을 보인다. 제어 대상인 포항제철 2열연공장의 열간압연 구동기에 대한 시뮬레이션을 통해 기준속도 추적성, 응답속도, 불확실성과 외란에 대한 견실성 등의 성능에 기존의 PI 속도제어기보다 양호함을 확인함으로써 제안한 견실 H/sup .inf./ 속도제어기 설계 방법의 타당성을 보인다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제34권8호
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• pp.1195-1202
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• 2010

2회로정수 등가회로에 의한 3상유도전동기 모델링 방식은 정격제원만으로 모의운전 특성을 효과적으로 재현하는 장점이 있으나 여자전류의 생략으로 역률 지시에서의 오차가 커지는 문제가 있다. 본 논문에서는 이러한 오차를 해소하기 위한 방안으로 정격 역률이 실제 전동기와 일치되는 조건에서 부하 크기와 관련이 없는 보상전류의 직교 성분을 해석한 후 이를 2회로정수의 부하 전류에 합성하는 방식을 제시하였다. 또한 정격제원으로부터 보상전류와 보정된 값의 전동기 전류, 토크 및 역률을 출력하는 전체적인 과정을 계산하는 연산모듈을 구성하였으며 실제 전동기의 제원을 모듈에 입력하여 나타나는 시뮬레이션 결과를 확인하였다. 이로부터 정격 운전점에서 주요 운전값이 실제 전동기와 일치할 뿐 아니라 슬립에 따른 전체 운전 영역에서 제시된 모듈의 출력 결과가 2회로정수의 경우보다 개선된 모의 특성을 나타내었다.

• 전력전자학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.115-124
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• 2001

본 논문에서는 유도전동기 회전자 자속 기준제어를 위하여 비선형 관측기인 확장된 루엔버거 관측기 원리를 적용한 새로운 회전자 자속관측기를 제안하였다. 확장된 루엔버거 관측기는 확장된 칼만 필터와 유사하게 동특성 오차의 선형화 기법을 따트고 있으나 통계학적 속성의 노이즈 공분산을 고려하지 않는 결정론적 관측기로서 비선형 상태관측기 설계시 요구되는 좌표변환 및 선형화 파정에서 비선형 편미분 방정식의 직접적인 해를 펼요로 하지 않아 구현이 비교적 용이하다. 제안된 회전자 자속관측기는 직교좌표의 고정자 전류, 회전자 자속, 속도 및 부하 토크로 구성된 6차 미분방정식으로부터 유도되었으며 축약된 형태의 이득행렬을 갖는다. 시뮬레이션 및 실험은 파라 미터중 회전자 저항 값이 변동된 상황을 가정하여 수행하였으며, 시뮬레이션 결과 제안된 관측기를 이용한 자속 추정시 극점 재배치를 통하여 동특성 오차의 수렴성을 제어할 수 있으며, 부하 설험결과 제안된 관측기를 적용하는 경우에는 슬립적분형 간접벡터제어에 비해 보다 정확한 벡터제어가 가능함이 확인되었다.

• 한국가스학회지
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• 제24권6호
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• pp.55-60
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• 2020

세계적으로 친환경자동차의 연구 및 개발이 확대되면서 주행거리를 증대시키기 위해 차량의 부가적인 장치를 축소·삭제하거나 경량화를 위한 연구를 진행하고 있다. 그 중 내연기관자동차에 적용되던 다단변속기를 삭제하고 감속기로 대체하여 모터출력 값 제어를 통해 토크증대로 초기구동력을 확보하고 있다. 하지만 잦은 모터의 속도변화로 부하가 상승되는 결과를 가져올 수 있기 때문에 본 연구에서는 일반적인 감속기구조를 갖는 소형·경량의 수동 2단 감속기를 개발하려고 한다. 따라서 평행축을 갖는 구조에 대기어와 소기어를 삽입하여 평행한 축의 감속기형태에서 V-벨트로 기어를 연결하고, 저단과 고단의 기어비를 각각 설정하여 2개의 기어비를 갖는 2단 변속기를 설계하였다. 또한 변속기의 회전속도와 부하에 따른 동력성능을 시험을 통해 확인하고 구동시 발생되는 발열특성을 확인하여 변속기의 타당성을 검증하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.193-193
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• 2009

Thin-type 초음파모터의 구조는 크로스형태의 앓은 스테이터에 윗면과 아랫면에 각각 8개의 압전세라믹이 부착된 형태이고, 압전세라믹의 분극방향은 로터와 접촉하는 스테이터의 중심부인 네 개의 타점에서 순차적인 타원변위가 생성되도록 결정된다. 유한요소해석프로그램인 ATILA 5.2.4를 사용하여 형태, 길이, 두께, 스테이터 재질, 클램프특성이 최적 설계된 모델을 제작하였고, 푸쉬풀 게이지, x-y 스테이지, rpm 메터, 토크 게이지, 맨코더, AD컨버터를 이용하여 피드백 제어 구동시스템을 구성하였다. 그림 I은 마이크로컨트롤러 (ATmega)와 피드백회로를 이용한 구동 드라이버를 보여준다. 한 주기에서 1/4분주의 순차적인 네 개의 구형파를 생성하고, 이를 push-pull회로를 통하여 90도의 위상차가 나는 정현파를 생성하여 초음파 모터의 구동전원으로 사용한다. 피드백 회로인 엔코더와 AD 컨버터는 초음파모터의 속도를 피드백하여 정속도 운전을 위한 전압제어에 사용되었다. 특성 측정 결과, 제품화된 드라이버와 비교하여 큰 차이를 보이지 않았고 피드백 회로를 통하여 부하변화에 따른 속도의 극심한 변화를 0.2~0.4[N]의 범위에서 정속도 운전이 가능하였으며, 장시간의 운전에도 온도 및 속도특성이 안정적임을 확인하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.457-462
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• 2014

Given their low cost, single rolling piston compressors (SRPC) are utilized in low-power room air-conditioning systems. The SRPC cycle is composed of one compression and discharge process per mechanical rotation. The load torque is high during the compression process of the refrigerants and low during the discharge process of the refrigerants. This load torque variation induces a speed ripple and severe vibration, which cause fatigue failures in the pipes and compressor parts, particularly under low-speed conditions. To reduce the vibration, the compressor usually operates at a high-speed range, where the rotor and piston inertia reduce the vibration. At a low speed, a predefined feed-forward load torque compensator is used to minimize the speed ripple and vibration. However, given that the load torque varies with temperature, pressure, and speed, a predefined load torque table based on one operating condition is not appropriate. This study proposes an online load torque compensator for SRPC. The proposed method utilizes the speed ripple as a load torque ripple factor. The speed ripple is transformed into a frequency domain and compensates each frequency harmonic term in an independent feed-forward manner. Experimental results are presented to verify the proposed method.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2009년도 추계학술발표논문집
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• pp.885-888
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• 2009

자동차용 Alloy Wheel은 차량의 수직하중이나 가로 방향 하중, 구동, 제동토크 등 주행 시에 발생하는 여러 형태의 응력을 받으면서 사용되므로 이러한 응력을 견딜 수 있는 강성은 물론 차량 부품으로서의 요구 수명도 만족하여야 한다. 알루미늄 휠은 개발 후 규격에 준하는 내구성 평가를 위하여 반경 방향 부하 내구시험과 굽힘모멘트 내구시험과 주행 중 요철이나 벽돌 등에 의한 노면으로부터 갑작스런 하중에 대한 내충격성 평가를 위한 충격시험이 실행되고 있다. 이러한 시험은 많은 시간이 소요되고 있으며, 또한 시험 중 불합격 판정이 날 경우 또다시 처음의 공정을 모두 거쳐 다시 시험을 하게 된다. 3 Piece와 같은 알루미늄 휠은 여러 공정에 의한 생산되어지기 때문에 많은 시간적, 물질적 손실이 일어나고 있다. 따라서 자동차용 알루미늄 휠의 요구조건을 충분히 만족시키며 소비자의 요구에 맞는 품질과 시간을 충족시켜 기업경쟁력 확보는 물론 원가절감에 의한 기업 경쟁력 향상을 위하여 설계 단계서부터 시험조건을 고려한 내구성 해석에 의한 알루미늄 휠의 시험횟수를 단축하고자 한다. 본 논문에서는 3 Piece 알루미늄 휠의 축(shaft)하중에 의한 내구성 평가에 대하여 CAE시스템을 이용하여 보다 빠르고 정확한 결과를 산출함으로서 설계시간의 단축은 물론 다양한 형상의 제품들을 설계단계에서부터 생산에 이르기까지의 해석활용법을 수립하고자 하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권1호
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• pp.60-67
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• 2011

본 논문에서는 중력보상기의 구조에 대해 연구하였고, 이를 적용하여 토크 성능을 개선하고 위치 오차를 줄이는 새로운 구조의 6축 다관절 로봇 매니퓰레이터에 대하여 연구하였다. 로봇 팔의 기구해석을 하였다. 또한, 로봇 팔의 1 및 2 축에 중력보상기를 적용한 관절구동기의 성능시험을 하였다. 성능 시험결과, 중력보상기를 적용한 로봇 관절구동기의 외부부하와 반복위치 오차가 대폭 감소됨이 검증되었다.