• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.54-59
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• 2005

브러시리스 직류 전동기(Brushless U Motor : BLDCM)는 기존의 직류 전동기의 단점인 브러시를 제거한 것으로 제어가 간단하면서도 넓은 범위에서 속도 제어가 가능하고 효율이 높으며 경제적으로 제어기 제작이 가능하여 산업용 뿐 아니라 가전에까지 널리 사용된다. 그러나 BLDCM을 구동하는데 필수적인 센서는 제품 가격을 증가시킬 뿐만 아니라 운전 환경이 열악한 곳에서는 동작 오류를 발생하는 원인이 되고 있다. 본 논문에서는 BLDCM의 센서리스 구동에서 정상상태 운전뿐만 아니라 안정된 초기 구동에 관한 연구를 수행한다. 정상상태 운전은 측정된 역기전력을 이용하여 회전자의 위치를 결정함으로써 이루어지며, 초기 구동을 개선하기 위해 환류 다이오드로부터 측정된 전류 신호를 이용하여 초기 구동을 하게 된다. 이것은 실험을 통해 타당성을 확인하였다.

• 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.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.973-974
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• 2011

이 논문은 단상 외전형 브러시리스 모터의 권선 인덕턴스를 해석적인 방법으로 산정하고 실험결과와 비교하였다. 모터의 초기 설계단계에서 사용하는 자기회로해석은 매우 유용하고, 인덕턴스는 자기회로해석에서 중요한 파라미터이다. 회전자계의 영향은 쇄교 자속으로 표현할 수 있고 자속 쇄교수는 인덕턴스에 비례하기 때문이다. 따라서 모터의 특성해석을 위해서 인덕턴스 산정은 매우 중요하다. 해석적인 방법으로 권선 인덕턴스를 산정하였고 회전자의 영향을 무시하였다. 그리고 LCR 미터와 전류 변화법으로 각각 권선 인덕턴스를 측정하였다. 해석값과 전류 변화법으로 측정한 권선 인덕턴스는 비슷하였다. 이 논문에서 제시한 권선 인덕턴스의 해석적인 산정방법은 모터의 초기 설계단계에서 자기회로해석으로 특성을 해석하는 데 도움이 될 것이다.

• 해양환경안전학회지
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• 제25권6호
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• pp.802-808
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• 2019

직류전동기는 속도제어가 간단하고, 출력 토크특성이 우수한 장점으로 윈치나 카고 펌프 모터 등으로 선박에서 많이 사용되었으며, 전기추진선박이 도입된 초기에는 선박용 추진전동기로도 적용되었다. 하지만 브러시와 정류기와 같은 기계적 정류장치의 단점으로 인해 최근에는 직류전동기와 전기적인 특성은 매우 유사하지만 기계적인 정류장치를 설치하지 않고 반도체 소자를 이용한 전자적인 정류장치를 사용하는 브러시리스 직류전동기의 사용이 증가하고 있다. 기존의 브러시리스 직류전동기를 구동하기 위한 인버터 시스템은 2상여자방식을 사용하므로 역기전력파형이 사다리꼴모양으로 되며, 이로인해 전류가 흐르는 권선이 바뀌는 상전류 전환 구간에서 고조파와 토크리플이 발생하게 된다. 이러한 고조파와 토크리플을 저감하기 위한 다양한 방안이 연구되어 발표되었으며, 본 연구에서는 전력분석프로그램을 이용하여 브러시리스 직류전동기의 구동회로에 비례적분 속도전류제어기 알고리즘을 구현한 Cascaded H-Bridge 멀티레벨 인버터를 적용하였다. 모델링한 브러시리스 직류전동기의 시뮬레이션을 통해 제안하는 전동기의 구동방식을 적용하는 경우에 기존의 구동방식에 비해 전동기 입력측 전압파형 개선과 고조파 및 토크리플이 현저히 저감되는 결과를 확인할 수 있었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.416-417
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• 2018

Brushless DC(BLDC) 모터는 브러시가 없어 고속 회전에 유리하기 때문에 핸드피스 모터에 많이 적용하는 추세이다. 핸드피스 모터는 부피가 작을수록 유리하여 홀 센서를 장착하지 않은 경우가 많기 때문에 센서리스 제어를 하여야 한다. BLDC 모터의 상 역 기전력 zero crossing 감지 방법을 이용한 센서리스 제어를 할 시 40,000rpm에 달하는 고속 회전에서 상 전압 floating 구간이 $250{\mu}s$밖에 안되기 때문에 샘플링이 부족하고 스위칭 노이즈도 강해 zero crossing에 대한 감지가 어려울 수 있다. 이 논문에서는 역 기전력에 대한 비선형 필터인 majority function을 응용함으로써 모터 상 역기전력의 zero crossing을 감지해내고 고속 BLDC 모터 센서리스 제어를 하는 방법을 소개한다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제21권2호
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• pp.114-121
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• 2013

High efficiency operation is required for motors of vehicle to increase fuel efficiency due to the regulation of exhaust gas. This paper presents a control method of fuel pressure to increase fuel efficiency and a sensorless control method of BLDC motor to get higher efficiency than conventional brushed DC motor. Initial rotor position of BLDC motor is detected from current value that is occurred by test voltage pulse and rotor is accelerated by defined sequence to enter sensorless operation mode. The algorithm to control flow rate of fuel pump uses PI controller that is control motor speed to maintain the target fuel pressure commanded by ECU.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.27-28
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• 2011

본 논문에서는 싱글전류센서를 이용하여 브러시리스 직류 전동기의 속도제어시스템 시뮬레이션 방법 및 그 결과을 제시한다. BLDC 전동기 제어에 매우 중요한 역할을 가지고 있는 피드백 센서 방식으로 싱글 전류검출센서를 이용한 속도제어 방법은 모터 설계의 비용을 낮추고, 심플한 제어기 설계를 가능하게 한다. 또한, 전동기에 손상을 줄 수 있는 오류조건을 감지함으로서 신뢰성을 향상시켜 줄 수 있다. 시뮬레이션에 사용하는 BLDC 전동기는 3상 Y결선 전동기를 모델로 하며 MATLAB/SIMULINK를 사용한 시뮬레이션을 수행하여 그 성능을 분석하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제18권10호
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• pp.1065-1072
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• 2008

A HDD adopts a sensorless brushless DC (BLDC) motor as a spindle motor. Because there is no direct sensor measuring rotor position. open loop commutations with inductive sensing are used to increase the rotor speed up to a certain speed where the zero crossings of the back electromotive force (EMF) voltage are measurable. Therefore, successful open loop commutations are necessary for the stable start-up control of the spindle motors. In this paper, the time scale and the number of the open loop commutations are employed for design parameters to guarantee robustness to torque constant variation and initial rotor position. The design results are verified by experiments on a very low current start-up of the spindle motor with various environment. The experimental results show that the design results can decrease the start-up failure rate considerably.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 추계학술대회 논문집 학회본부 D
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• pp.647-649
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• 2000

Brushless DC motors are widely used in many industrial fields as an actuator of robot and driving power motors of electrical vehicle. In this paper adaptive fuzzy sliding mode scheme is developed for velocity control of brushless DC motor. The proposed scheme does not require an accurate dynamic model. yet it guarantees asymptotic trajectory tracking despite torque variations. Numerical simulation and DSP-based experimental works for velocity control of brushless DC motor are carried out.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 합동 추계학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.115-118
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• 2001

일반적으로 반도체 제조 공정은 매우 복잡하고 다양한 공정들로 구성된다. 이러한 공정 중 Stage 부분은 웨이퍼에 회로 패턴을 기입하기 위하여 웨이퍼를 미리 지정된 위치로 이송하는 공정으로 매우 높은 정밀도가 요구되고 있다. Stage에 대해서는 x, y, z축 뿐아니라 각 축에 대한 회전까지도 고려한 6축 제어가 수행되어야 한다. 본 논문에서는 stage에 대한 정밀제어의 기반기술로서 선형 BLDC 모터를 이용하여 1축 위치제어 시스템의 제어에 관하여 연구하였다. 선형 BLDC 모터의 이동 중 발생하는 추럭리플을 보상하여 제어기 설계시 선형 시스템으로 고려하여 제어기를 설계할 수 있도록 하는 방법을 제안하였으며 실험을 통하여 1[${\mu}m$]의 해상도를 갖는 위치검출 엔코더를 이용하여 5[${\mu}m$]의 정밀도를 얻을 수 있었다.