• 제목/요약/키워드: 선형동기전동기

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루프형 LSM 구동 시스템의 모델링 및 섹션전환 알고리즘 개발 (Modeling and Algorithm of Section Change for Loop Type LSM Drive System)

  • 이나리;양두영;목형수
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.221-222
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    • 2012
  • 3대의 인버터를 이용한 루프형 LSM 소형 시험장치의 섹션전환 기법의 모델링 방법에 대한 연구를 수행하였다. 원통형 동기 전동기를 선형 전동기로 변환하여 모델링을 하였다. 3대의 인버터가 교차되어 있는 형태이므로 Section Change시 변하는 역기전력에 따른 Force변화와 Jerk에 대해 시뮬레이션을 통하여 결과를 도출하였다.

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외란 관측기를 이용한 영구자석 동기전동기의 비선형 속도 제어 (A Nonlinear Speed Control for a Permanent Magnet Synchronous Motor Using a Simple Disturbance Estimation Technique)

  • 이나영;김경화;윤명중
    • 전력전자학회논문지
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    • 제6권2호
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    • pp.149-157
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    • 2001
  • 본 논문에서는 간단한 외란 관측 기법을 이용한 영구자석형 동기 전동기(Permanent Magnet Syncoronous Motor:PMSM)의 비선형 속도 제어 기법이 제안된다. 피드백 선형화(feedback linearization) 기법을 이용함으로써 비선형 요서가 효과적으로 제거되고 출력 오차 동특성을 선형 제어 기법에 기반하여 설정할 수 있다. 그러나 이 방식은 제어기의 파라미터들이 실제 모터의 파라미터들과 일치하지 않으면 만족스러운 성능을 기대할 수 없다. 본 논문에서는 파라미터들이 실제 모터의 파라미터들과 일치하지 않으면 만족스러운 성능을 기대할 수 없다. 본 논문에서는 파라미터 변동에 의한 비선형 외란을 제거하기 위해 외란 관측 기법을 이용한다. 제안한 방식에는 두개의 축소 차수 관측기만 이용되므로 관측기 설계가 상당히 간단하고 파라미터 추정을 위한 제어기의 계산량에 많은 부담을 주지 않는다. 제안한 관측기를 이용한 비선형 속도 제어 알고리즘이 파라미터 변동에 대해 상인한 제어특성을 가짐을 시뮬레이션과 실험 결과로 입증하였다.

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서보 설비를 위한 순차적 파라미터 자동 튜닝 알고리즘을 사용한 영구자석 동기전동기의 비선형 속도 제어 (A Nonlinear Speed Control of a Permanent Magnet Synchronous Motor Using a Sequential Parameter Auto-Tuning Algorithm for Servo Equipments)

  • 김경화
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.114-123
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    • 2005
  • 서보 설비를 위한 순차적 파라미터 자동 튜닝 알고리즘을 갖는 영구자석 동기전동기(Permanent Magnet Synchronous Motor: PMSM)의 비선형 속도 제어 기법이 제시된다. 비선형 제어 방식은 시스템 파라미터와 부하상태가 정확하게 일치하지 않는 경우 만족스러운 성능을 줄 수 일다. 최근에 향상된 속도 제어 성능을 위해 적응형 기법, 슬라이딩 모드 제어, 및 관측기에 기반 한 기법들이 제안되었다. 하지만, 이 방법들은 관성의 큰 변화, 속도의 빠른 과도 특성 및 샘플링 주기 증가와 같은 특정한 조건에서 더 이상 만족스러운 성능을 제공하지 않는다. 일반적으로, 속도 동특성에 영향을 주는 주요 파라미터를 동시에 추정하기는 쉽지 않다. 이를 해결하기 위해 설치 및 기동시 전동기 주요 파라미터를 시간 구간 별로 나누어 자동으로 추정하는 순차적 파라미터 튜닝 알고리즘이 제안된다. 제안된 방식이 DSP TMS320C31을 이용하여 구현되고 유용성이 시뮬레이션과 실험을 통해 입증된다.

단순화된 입출력선형화방법에 의한유동전동식의 강인한 속도 및 효솔제어 (Robust Speed and Efficiency Control of Induction Motors via a Simplified Input-Output Linearization Technique)

  • 김규식;고명삼;하인중;김점근
    • 대한전기학회논문지
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    • 제39권10호
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    • pp.1066-1074
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    • 1990
  • 본 논문에서는 유동전동기에 최근에 개발된 비선형 제어이론을 적용시켜 회전자 속도와 회전자 자속사이에 간섭이 일어나지 않는 선형 시스템으로 변환시킴으로써 제안한 제어기가 유도전동기를 고성능뿐만 아니라 고효율로 제어할 수 있음을 수학적인 분석, 시뮬레이션, 그리고 실험을 통해 보였다. 제안한 제어기는 d-p동기 회전축과 x-y고정자축 사이의 변환, 전기각 속도의 적분, 그리고 전압방정식에서 역기전력과 결합항의 보상등이 필요치 않기 때문에 기존 벡터 제어기보다 계산이 간단하다는 장점을 갖고 있고 특히 전동기 매개변수의 변화에 강인한(robust) 특징을 갖고 있다. 본 논문이 제안한 설계방법은 최근에 개발된 이론인 특이섭동기법(singular perturbation technoque)과 비간섭 궤환제어(noninteracting feedback control)에 기초를 두고 있는데 실제로 이 이론들이 유도 전동기의 속도 및 효율제어에 효과적으로 적용됨을 본 논문을 통해 보이고 있다.

매입형 영구자석 동기전동기의 T-S 퍼지 모델링 (A T-S Fuzzy Identification of Interior Permanent Magnet Synchronous)

  • 왕법광;김민찬;김현우;박승규;윤태성;곽군평
    • 한국정밀공학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.391-397
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    • 2011
  • Control of interior permanent magnet (IPMSM) is difficult because its nonlinearity and parameter uncertainty. In this paper, a fuzzy c-regression models clustering algorithm which is based on T-S fuzzy is used to model IPMSM with a series linear model and weight them by memberships. Lagrangian of constrained function is built for calculating clustering centers where training output data are considered. Based on these clustering centers, least square method is applied for T-S fuzzy linear model parameters. As a result, IPMSM can be modeled as T-S fuzzy model for T-S fuzzy control of them.

횡방향자속 선형동기전동기의 특성해석 (Characteristics Analysis of Transverse Flux Linear Synchronous Motor)

  • 윤선기;조윤현
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 A
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    • pp.43-45
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    • 1999
  • This paper is presented about the development of magnetic levitation conveyor with a transverse flux linear synchronous motor (TFLSM). The TFLSM is proposed as the new type linear motor for the conveyor driving system. The flux density distribution. the thrust and etc. of TFLSM are analyzed by the finite element method. To analyze the dynamic characteristics of TFLSM, the parameter of equivalent circuit is calculated by the analytical method.

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철도용 IGBT인버터를 위한 최적 PWM 전략 (An Optimal PWM Strategy for IGBT-based Traction Inverters)

  • 강기호;김영민
    • 전력전자학회논문지
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    • 제4권4호
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    • pp.332-341
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    • 1999
  • 철도용 전동기는 작은 크기와 중량에 비해 큰 추진력(토크)을 필요로 하지만, 전철의 입력전원 시스템의 특유한 성질로 입력전압이 주기적으로 부족하다. 따라서 전압이용률을 최대화할 수 있는 과변조 PWM이 필요하다. 또 철도용 IGBT 인버터의 스위칭 주파수는 기존의 GTO인버터보다 2배 이상 크므로 철도용 IGBT 인버터 전용의 새로운 동기화 전략이 필요하다. 본 논문은 'Min/Max PWM'을 과변조 영역으로 선형 확장하는 과변조 PWM기법과 최적 동기화법을 혼합한 철도용 IGBT 인버터를 위한 최적 PWM 전략을 제안한다. 전동기-관성부하 모델을 대상으로 시뮬레이션한 결과와 축소모델 실험 결과는 본 전략이 타당함을 보여준다.

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엔코더리스 마그넷 모션을 이용한 위치제어에 대한 리니어모터 실험적 연구 (Experimental Study on Position Control System Using Encoderless Magnetic Motion)

  • 김홍윤;윤영민;심호근;권영목;허훈
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권1호
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    • pp.9-16
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    • 2016
  • 영구자석 선형 동기전동기(PMLSM : Permanent Magnet Linear Synchronous Motor)의 구조에서, 영구자석이 레일에 고정되고 코일이 움직이는 기존 영구자석 선형 동기전동기와 달리(영구자석 = 고정자, 코일 = 이동자), 코일이 고정되고, 영구자석을 움직이는(영구자석 = 이동자, 코일 = 고정자) 구조의 위치제어시스템을 제안하고자 한다. 위치 측정은 2개의 홀센서를 사용한다. 이 방식은 엔코더 출력 펄스 신호 대신에 2개의 홀센서에서 발생되는 구형파 신호를 4체배하여 이동자의 속도와 위치를 추정한다. 구형파를 발생시키는 2개의 홀센서로 PMLSM의 벡터제어를 구현하였을 때 정격속도 범위 내에서 안정적이고 효율적으로 제어되는 것을 시뮬레이션을 통하여 입증하였다. 또 하드웨어 실험으로 시스템의 위치제어성능은 $30{\sim}50{\mu}m$의 측정범위 내에서 $10{\sim}20{\mu}m$의 정밀도로 기존시스템보다 2배나 개선되며, 경제적 효율성과 제안된 위치제어 개념의 실용적인 유용성도 확인하였다. 2개의 홀센서를 이용한 벡터제어는 협소한 공간에도 취부 할 수 있으므로 엔코더나 레졸버의 장착이 어려운 시스템에 적용될 수 있다.

전차선로-집전계 주행시험기용 리니어 추진시스템 설계 (Design of the Linear Propulsion System of a High-Speed Dynamic Tester for Catenary-Current Collection)

  • 권삼영;이주
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제20권8호
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    • pp.63-70
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    • 2006
  • 본 논문은 철도에 사용되는 전차선로-집전계 주행시험기용 고속 리니어 추진시스템의 설계를 제안한다. 여러 가지 다양한 추진시스템 중에서 요구사양을 만족하며 짧은 구간에 높은 가속력을 제공할 수 있는 영구자석형 선형동기전동기를 선택하였다. 설계는 전동기의 특성식과 등가자기회로법을 이용하여 수행하였으며, 유한요소법을 이용하여 이를 검증하였다. 또한 실험계획법을 통하여 추진시스템의 성능에 주요한 영향을 미치는 주 설계인자의 분석을 수행하였다.

초고속열차용 LSM 설계 검증을 위한 회전형 구조의 LSM 및 시험기 설계 연구 (Study on the Design of a Rotary-type LSM and Test Equipment for Design Verification of LSM for Ultra-high-speed Train)

  • 박찬배
    • 한국철도학회논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.196-202
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    • 2017
  • 초고속열차 추진용 실모델 선형동기전동기(Linear Synchronous Motor, LSM)의 고속운전시험을 위해서는 매우 긴 노선이 필요하고, 이로 인해 막대한 비용이 요구되며, 개발 도중 시행오차가 발생할 경우 경제적 손실이 크게 발생할 우려가 있다. 따라서 저 비용의 축소모델을 이용한 LSM 설계 기술의 타당성 검증 연구가 개발 초기 단계에 이루어져야 한다. 회전형 구조를 갖는 LSM 축소모델을 적용한 성능시험기를 통하여 LSM의 지상전기자 권선의 최적방식 도출 및 기기적 특성 파악이 가능하며, 제어시스템의 선행연구 수행에 활용이 가능하다. 따라서 본 논문에서는 600km/h급 초고속열차 추진용 LSM의 요구사양에 부합하는 회전형 시험기의 설계 모델을 도출하고, 전자계 해석 및 기구적 강성 해석을 통하여 1500rpm 이상의 고속 회전 조건에서의 최적 모델을 도출하였다.