This paper deal with control and design of 50,000rpm class Active Magnetic Bearing(AMB) system for high speed precision motor. In the design of AMB system, the design parameters adopted high robust rotor shaft, Active Magnetic Bearing, sensor and control system. In the design of Magnetic Bearing, 2-D Finite Element Method(FEM) is used and transfer matrix method is using for rotor dynamics. The control accuracy of high speed AMB system is demonstrated by experimentations.
기계부품의 소형화 , 고속화, 그리고 저공해, 저소음이 요구되는 세계적인 추세에서 정밀가공기술은 기계 및 전자산 업에서 중요한 위치를 차지하게 되었다. 특히, 무심연삭공정(Centerless Grinding)은 높은 생산성과 정확한 치수 형성의 능력이 있어서 원통형상을 가공하는 중요한 생산공정으로 사용되어 왔다. 예컨대 VCR의 소형 축. Computer Disk Drive, 초소형 모터, 연료분사기등은 쎈터레스 연삭공정을 통하여 높은 정밀도를 얻고 있다. 하지만 이 공정의 특수성과 측정의 어려움으로 인하여 이러한 정밀형상의 형성과정은 아직도 잘 밝혀져있지 않다. 무심연연삭 공정에서는 부품이 기계에 고정되어 있지 않고 공작물 받침날 위에 올려져 있으며 조절바퀴와 연삭바퀴 사이에 눌려져 있다. 조절바퀴가 마찰력으로 공작물을 돌려주며 연삭바퀴에서 연삭가공이 일어나게 된다. 조절바퀴와 연삭바퀴사이의 거리는 기계 자체의 탄성변형으로 인하여 항시 변화하게 되며 이 거리의 변화가 공작물의 정밀형상 형성에 결정적인 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 무심연삭공정중 공작물과 받침날, 조절바퀴, 연삭바퀴의 상대운동을 기하학적으로 해석하였다. 특히 간섭조건을 사용하여 실제 공작물의 운동을 해석하여 순간 명목 절삭깊이를 구하였다. 또한 연삭 특성실험식을 이용하여 수직 연삭력을 구하고 연삭기의 탄성변형을 구하여 순간 실제 절삭깊이를 계산하였다. 그로부터 진원도형성에 관한 기본식을 유도하였다. 본 연구에서 유도된 진원도 형성 식을 이용하여 실험과 동일한 조건으로 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였다. 그리고 원형중의 어떤 이상형상, 즉, 홈또는 돌기는 반복되어서 다른 돌기 또는 홈을 형성 하게되며 그 반복주기는 공작물이 조절바퀴와 연삭바퀴위에 떠있는 각도에 따라 결점 됨을 확인하였다.'유창성' 에 그 목표를 두고 있는 점을 감안한다면, 시작단계부터 반드시 정확한 발음을 지녀야 하는 가의 문제도 생각해 볼 필요가 있다. 경우에 따라서는, 정확한 발음은 그 언어에 대한 숙련도가 점차 높아짐에 따라 이와 병행하여 이루어지는 경우도 흔히 경험하는 일이기 때문이다. 결국 초등영어 교육과정에도 명시되어 있듯이 '...영어에 대한 친숙함과 자신감을 심어주고, 영어에 대한 흥미와 관심을 지속적으로 유지시키는 것이 중요하기' 때문에 무엇보다 중요한 측면은 흥미와 관심을 유지시키는 지적인 학습활동보다는 정의적인 학습활동의 전개가 필요하다고 하겠다. 유리된 AA의 세포독설과 관련된 세포내의 역할에 대해 의문이 제기되었다., PCL에 SOD-1도 경미하게 나타났으나, 경련이 나타난 쥐에서는 KA만을 투여한 흰쥐와 구별되지 않았다. 이상의 APT의 항산화 효과는 KA로 인한 뇌세포 변성 개선에 중요한 인자로 작용할 것으로 사료되나, 보다 명확한 APT의 기전을 검색하고 직접 임상에 응응하기 위하여는 보다 다양한 실험 조건이 보완되어야 찰 것으로 생각된다. 항우울약들의 항혈소판작용은 PKC-기질인 41-43 kD와 20 kD의 인산화를 억제함에 기인되는 것으로 사료된다.다. 것으로 사료된다.다.바와 같이 MCl에서 작은 Dv 값을 갖는데, 이것은 CdCl$_{4}$$^{2-}$ 착이온을 형성하거나 ZnCl$_{4}$$^{2-}$ , ZnCl$_{3}$$^{-}$같은 이온과 MgCl$^{+}$, MgCl$_{2}$같은 이온종을 형성하기 때문인것 같다. 한편 어떠한 용리액에서던지 NH$_{4}$
Multi-function and miniaturization of the medical equipment and tele-communication systems need small and high precision machined parts. For the economic machining of the small size workpiece it should be machined by small and high precision machine tools with high speed machining. The belt type driving system in turning lathe has a limitation of spindle speeds because of the vibrations from driving mechanism, built-in type of driving mechanism is used to reduce the vibration. However, the main spindle of the built-in motor is connected directly to the motor, so the heat generation of the motor and bearing makes bad influence of the accuracy of machine tools. In this study, the analysis of heat generation from motor and bearings supporting main spindle and experiment were carried out. The results of theoretical simulation of temperature and deformation of the main spindle are good agreement with those of measured.
The Reynolds equation, incorporating Elrods cavitation algorithm, is discretized on a rectangular grid in computational space through coordinate mapping in order to accurately analyze a herringbone grooved journal bearing of a spindle motor in a computer hard disk drive. The pressure distribution and cavitation area are determined by using the finite volume method. Predicted results are compared to experimental data of previous researchers. It was found that positive pressure is developed within the converging section of the bearing and that a cavity occurs in the diverging section. Cavitation has been neglected in the previous analysis of the herringbone grooved bearing. Load capacity and bearing torque are increased due to the increased of eccentricity and L/D and the decrease of the grooved width ratio. The maximum load capacity was found to occur at a groove angle of 30 degrees while bearing torque remains constant due to the variation of the groove angle. The cavitation region is significantly decreased with the inclusion of herringbone grooves. However, the region increases with the increase of the eccentricity, L/D, groove angle and the rotational speed and the decrease of the grooved width ratio.
정적인 상태인 체외 환경(in vitro)에서의 세포배양 과정은 실제 생체 내 환경에서의 세포발달과정과는 많은 차이가 존재한다. 따라서, 체내 환경의 정밀한 모사를 위해서는, 기계적인 자극을 세포에 전달하여 줄 수 있는 동적 세포배양장치가 필수적이다. 하지만 기존의 동적 세포배양장치에는 튜브, 펌프, 모터 등의 비교적 복잡한 장치들을 필요로 하였으며, 전달되는 기계적 자극도 단순한 형태였다. 본 연구에서는 단순한 장치로 구동되는 동적 세포배양장치를 위하여 전기활성고분자(EAP) 구동기를 동력원으로 하는 소형 동적 세포배양장치를 설계하였다. 이 장치는 다양한 기계적 자극을 세포에 전달하는 것이 가능하다.
펌프의 성능을 개선하기 위해서는 펌프의 회전수 정보를 획득할 필요성이 있으나, 일반적으로 연료펌프는 연료탱크 안에 내장되어 그 회전수를 측정하기에 어려움이 있다. 연료 펌프의 회전수는 크게 가속도 센서를 이용하는 방법과 전류센서를 이용하는 두 가지 방법이 있다. 가속도 센서를 이용하는 방법은 연료 펌프의 진동수를 측정하여 회전수로 계산하는 방법이며, 전류 센서를 이용하는 방법은 펌프모터의 주기적 전압방출 특성을 이용하여 회전수를 계산하는 방법이다. 본 연구에서는 전류센서를 가속도 센서와 동시에 장착하여 다양한 측정 조건에 대한 실험을 수행하였다. 결론적으로 전류센서로도 연료펌프의 회전수를 정밀하게 측정하는 것이 가능하였으며 특히 낮은 회전수 영역에서는 가속도센서 대비 강건한 계측특성을 보였다. 오차 1% 이내의 회전수를 측정하기위하여, 가속도센서는 데이터 저장간격 0.5Hz 이하의 설정이 필요하였으며, 전류센서는 데이터 저장간격 2.0Hz이하의 설정이 필요하였다.
본 논문에서는 와전류탐상을 기본으로 제작하였으며, 현재 교류 누설 방법을 채용한 비파괴검사는 원리적으로나 장치 구성상의 한계, 및 검출율의 한계를 가지고 있으므로, 본 논문에서는 이러한 점들을 보완, 기존의 시스템보다 장치의 소형화, 시스템 구성비용의 절감화, 결함의 정확한 정량화를 이룰 수 있도록 교류누설 자속탐상 시스템을 설계하였다. 또한, 교류누설탐상 시스템은 특성상 표면의 미세 크랙에 대하여 높은 정밀도를 가지고 있으며, 시스템 제작이 용이하다는 장점을 가지므로 표면 크랙에 중점을 둔 시스템으로 설계하였으며, 기존의 장치와 비교하여, 결함측정시간을 단축하기 위해 DSP320C31(floating 연산가능) 칩을 채용함으로써 넓은 범위의 시편에 대한 결함을 검출하는데 빠르고 정확한 정량화를 이룰수 있게 하였다. 한편 앞으로의 fuzzy 및 membership함수를 채택하여 스텝모터 및 DC모터에 PID제어,PC system-mathlab을 이용 하여 관련분야 지식이 부족한 이를 위하여 실시간으로 PC에 3차원 영상의 결함값을 보일 수 있도록 한 system상 교두보를 제시하였다.
본 논문은 화력 발전소 및 시멘트 산업에서 필요한 원자재의 운송 수단에 사용되는 컨베이어 시스템에서의 고장을 검출하는 방법을 제안하였다. 산업현장에서 사람이 접근하기가 힘들고 넓은 공간에 시스템이 동작 하는 점을 고려하여 소형 드론을 설계하였고 컨베이어의 이상을 감지하기 위하여 컨베이어에 내장된 모터의 이상 소음을 감지하는 방법을 임베디드 환경으로 설계하여 드론에 장착하는 구조로 제안하였다. 시스템을 임베디드 마이크로프로세서에 적용하기 위하여 제한된 메모리와 수행 시간을 고려한 하드웨어 및 알고리즘을 제안하였으며 주파수 분석을 통해 고장의 경향을 파악하여 알고리즘 화 하였다. 이때 고장 판별 방식은 측정을 통하여 피크주파수를 측정하고 고주파수의 연속성을 감지하는 방식으로 고장에 의한 소음의 높은 주파수를 분석하여 고장진단을 시행할 수 있었다. 제안된 시스템은 실제 화력 발전소에서 취득한 데이터를 바탕으로 실험 환경을 구성하였으며 드론에 설계된 시스템을 탑재하여 가상 환경 실험을 하여 제안된 시스템의 유용성을 확인하였다. 향후에는 드론의 비행 안정성 향상과 고장 주파수에 대한 좀 더 정밀한 방법을 사용하여 판별성능을 향상 시키는 연구가 요구된다.
본 연구의 목적은 우리나라에 유통되는 전동공구를 중심으로 사양과 디자인에 대한 비교를 통하여 각 제조사 디자인속성과 디자인 전략을 파악하는 것이다. 연구범위는 이 분야의 대표적인 3개 생산업체와 이들의 발전과정과 출시제품이며 연구방법은 각 제조업체의 제품 출시 수준(제품라인: product line)과 제품군별 다양화 수준(제품믹스: product mix)의 조사 비교, 그리고 이를 이미지 맵(image map)에 배치하여 디자인의 속성을 비교하는 것으로 했다. 전동공구는 동력원인 모터를 이용하여 각종 구조물을 제조ㆍ가공하는데 사용되는 공구로 구조적으로는 조립제품의 특징을 갖고 있고, 일반 사양은 소형, 경량인데다 견고한 제품속성과 함께 각 사양별로 규격과 종류가 다양한 것이 일반 소비재와 다른 점이다. 제품의 가장 중요한 요구조건이 사용 간편성과 우수성능이다. 이 때문에 장착 모터의 성능, 기어(gear)부의 정밀성, 내마모성 등이 전동공구의 품질을 좌우한다. 전동공구는 가정에서부터 중공업에 이르기까지 폭넓게 사용되고 있으며 기계, 자동차, 조선, 항공, 전자 공업 등 첨단 산업의 핵심 분야이다. 전동공구는 종류에 따라 전기 드릴 류, 전기 그라인더, 전기 톱, 전기샌더 등으로 구분할 수 있으며 사용자에 따라 산업용과 가정용으로 구분할 수 있다. 또한 작업용도별로 천공 작업용, 연삭 작업용, 연마 작업용, 체결 작업용, 절단 작업용으로 분류할 수 있다. 보슈(BOSCH), 블랙앤데커(BLACK&DECKER), 계양전기의 전동공구들을 제품라인과 제품믹스로 분류하여 각 업체의 제품특성을 비교하는 방법으로 이미지 스케일을 적용하였으며 이를 통하여 각 기업의 디자인개발 전략에 대하여 기초적 수준의 특성을 파악할 수 있었다. 이미지 맵의 파라미터는 각 업체별 제품의 컬러, 형태 및 하우징에 사용된 재료로 하였고 이를 통하여 디자인의 지향성을 비교분석할 수 있었다. 이에 부가적으로 동급제품을 각각 선정하여 이들의 성능에 대한 수평비교와 심층 분석을 통해 기술력, 품질, 성능 등의 차이점도 알아보았다. 비록 기초적 수준의 조사지만 이 과정을 통하여 전동공구의 시장의 일반 특성, 각 기업의 제품특성과 시장목표, 제품전략 등을 비교해 봄으로써 향후 전동공구 시장의 방향 예측과 디자인에 대한 개발전략의 기초 마련에 기여하고자 했다.
3상 전동기를 이용하는 3상 전력계통에서 1상이 결상되면 계통에는 불평형 전류가 흐르거나 단상전력이 공급되어 전동기 코일의 과전류로 인한 화재발생은 물론 전력계통에 큰 피해를 주게 된다. 최근 3상 전동기 결상검출 방식으로는 열동 과전류계전기와 전자식 모터 보호계전기가 대다수 이용되고 있으며, 이들은 선로의 과열이나 과전류가 발생되면 검출하고 차단기를 동작시키는 방식으로 감지속도가 느리고 오동작과 정밀도가 떨어지는 문제점이 있다. 이들을 개선하기위하여 본 논문에서는 반도체 소자를 이용한 새로운 결상보호용 제어회로 토폴로지를 설계하여 감지속도와 정밀도를 향상시키고, 소형 경량으로 제작되어 현장의 3상 전동기 제어반에 용이하게 장착시킬 수 있는 장점이 있다. 그 결과 제안한 결상 보호장치는 3상 전동기를 보호하고 결상으로 발생하는 전기화재를 최소화시키고 그리고 전력계통의 안정적인 운전에 기여할 수 있을 것이다. 제안한 결상 보호장치는 다양한 동작특성 실험을 통하여 그 성능과 신뢰성이 입증된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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