• 제목/요약/키워드: 속도변동성분

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AC 부하를 갖는 동기전동기의 고정도 속도제어기법 분석 (Analysis of Speed Ripple Reduction Methods for Permanent Magnet Synchronous Motor with Eccentric-weight Load)

  • 박정우;김종무;이기욱
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.149-153
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    • 2003
  • AC 부하를 갖는 동기전동기에 있어서, 동기전동기의 속도리플을 저감시키기 위한 문제를 풀기위해 3가지 제어기법에 대해 비교를 한 후 가장 강인한 제어기법에 대해 분석하였다. AC 부하를 갖는 특별한 제어 대상으로 엑스선 전산화 단층촬영 장치(CT)용 겐트리를 선정하였으며 시스템이 갖는 특별한 구조에 의해 이러한 시스템 특성을 갖는다. 동기전동기의 출력 축에 링(Fing) 모양의 원판 프레임을 갖으며, 이 원판 표면에 무게가 서로 다른 여러 장치(X_선 튜브, X-선 검출기, 고압발생장치, DAS 장치, 온도조절장치 등)를 부착하여 영상 획득 시스템의 회전부를 구축하기 때문이다. 이러한 시스템에서는 무게 평형을 갖지 못하는 편심 무게가 존재하게 되며 이로써 전동기 관점에서는 AC 부하처럼 인식되는 제어 조건으로 인식 될 수 있다. AC 부하를 갖는 동기전동기에 대해 일반적인 벡터제어 알고리즘으로 제어를 수행하면 정상상태에서도 속도 오차가 "0" 으로 줄어들지 않고 AC 형태의 오차 성분이 존재하며 편심 무게의 크기에 비례하여 진폭이 커지는 특성을 갖는다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 Sine파 보상전류를 갖는 속도제어기법, 펀심부하토크 관측기를 이용한 속도제어기법, 그리고 기준모델제어기법을 소개하였다. 각 방법에 대한 실험 결과로부터 편심무게의 변동과 편심 위치의 변동 조건에서 기준모델제어기법이 강인한 제어 특성과 리플저감 측면에서 가장 우수함을 검증하였다. 이로써 AC 부하 조건에서 고정도 속도 제어기가 요구되는 경우 좋은 선택의 지침이 될 수 있다고 본다.

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입자추적법에 의한 축대칭 급확대부의 입자확산현상 수치해석 (Numerical Simulation on Particle Dispersion in Axisymmetric Sudden-Expansion by Tracer Method)

  • 박운영;양희성;임충식
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.766-774
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    • 2017
  • 알루미늄과 같은 금속분말을 연료로 사용하는 추진체의 연료공급장치에 있어, 원통형 공급관 내부를 이동하는 분말이 연소기로 진입하면서 발생되는 분말의 급확대부 영역에서의 확산현상을 해석하기 위해 컴퓨터 소프트웨어를 개발하였다. 플러그 유동형태의 입자집단운동을 기술하기 위해서 일종의 Lagrangian기법이며 난류속도변동 조건을 만족하는 개별입자추적법을 도입하였다. 여기에 재순환 영역에서 유체의 방향전환을 증진시키기 위해 기하학적 유동 구조에 입각한 반경방향 속도성분을 추가시켰다. 속도 추가성분의 유무에 따른 급확대부 재부착점 부근에서의 입자 속도분포 수치해석 결과를 기존의 실험결과와 비교하였다.

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황해퇴적물중 미량금속의 장기변동에 관한 연구

  • 정평중;안경호;박승윤;허승;손재경;김형철;황운기;이승민;이완석
    • 한국환경과학회:학술대회논문집
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    • 한국환경과학회 2008년도 추계학술발표회 발표논문집
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    • pp.290-291
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    • 2008
  • 황해 표층퇴적물중 입도(particle size), 비소(As), 카드뮴(Cd), 구리(Cu), 수은(Hg), 납(Pb) 및 아연(Zn) 등의 미량금속 농도변화를 파악하기 위해서 1998년부터 2006년까지 9개년의 조사분석 결과를 요약하면 다음과 같다. 본 연구해역에서 전조사 기간동안 퇴적물의 입도와 미량금속 간에는 유의한 상관관계(P<0.001)를 보였으며, 퇴적물의 입도가 세립 할수록, 수심이 깊을수록 미량금속의 농도가 높은 전형적인 농도분포특성을 보였으며, 전 조사 성분의 농도는 조사해역의 중앙부에서 높은 농도를 보였다. 또한 조사 시기의 변동에 따른 농도 변화보다는 퇴적물의 입도에 따라 중금속농도가 유의하게 변화하는 특성을 나타내었으며, 이는 아마도 퇴적물의 퇴적속도가 매우 낮기 때문에 10여년간의 시간적 변동에 대한 차이를 보이지 않는 것으로 보여진다.

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속도변동성분을 갖는 회전디스크의 횡진동 안정성 해석 (Stability Analysis of Transverse Vibration of a Spinning Disk with Speed Fluctuation)

  • 신응수;이기녕;신태명;김옥현
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.21-28
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    • 2002
  • This paper intends to investigate the effects of speed fluctuation caused by the cogging torque in permanent magnetic motors on the stability of the transverse vibration for a spinning disk. Based on the Kirchhoff\`s plate theory and the assumed mode methods, a set of discretized equations of motion were derived for an annular disk rotating with a harmonically varying speed. Then, a perturbation method using the multiple time scales was employed and stability boundaries were determined explicitly in terms of the magnitude and frequency of speed fluctuation, a nominal sped and the modal characteristics of the disk. It is found that parametric resonance occurs at several speed ranges and a single mode or a combination of two modes are involved to cause instability. It is also observed that unstable regions become broadened as the spinning speed increases or two modes are combined in parametric instability. As numerical simulations, stability analysis of a conventional CD-ROM drive was performed. Results of this work can e used as guidelines for motor design and operations with low vibration.

열선-냉선 조합 프로브에 의한 난류 열유속 측정기법 (Turbulent heat flux measurement technique using a hot-and cold-wire combination probe)

  • 김경천
    • 기계저널
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    • 제33권9호
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    • pp.780-792
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    • 1993
  • 난류 열유속 측정을 위한 실험기법을 고찰해본 결과, 열선-냉선 조합 프로브의 사용이 현재로 서는 가장 가능성 있는 기법임을 알 수 있었다. 이와 같은 기법에서 가장 중요한 요소는 난류의 온도 변동량을 정확히 측정할 수 있는 계측장치의 확보임을 알았다. 그동안 사용되어 왔던 각종 냉선온도계의 검토와 본 연구실에서 새로이 개발한 냉선온도계의 설계 및 제작 기법에 대해 소 개하였다. 여러 가지 관점에서의 성능 비교를 통해 본 연구실에서 개발된 냉선 브리지의 성능이 상당히 우수함을 보였다. 난류 열유속의 측정과 비등온 유동에서의 난류 속도 성분을 측정하기 위한 프로브는 X형 hot-wire 프로브와 I형 cold wire 프로브를 조합하여 만들어졌으며, 온도와 속도를 함께 고려하여 교정함으로써 온도구배가 있는 속도장과 난류열유속을 측정할 수 있는 방법을 소개하였다.

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엇갈림 원주열 주위의 속도 특성에 관한 연구 (A Study on velocity Characteristics in a staggered tube array)

  • 배봉갑;박찬수;조대환
    • 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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    • 한국마린엔지니어링학회 2006년도 전기학술대회논문집
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    • pp.291-292
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    • 2006
  • This experimental study investigates the wake flow behind the flow characteristics around staggered tube arrays. In this experiment, the principal aim is to investigate the transition mechanism of the large vortex generating process in the wake having unique vortex shedding pattern. The detailed visualization is carried out using the PIV measurement. The transition mechanism of the large generating vortex is clarified by showing the streak lines. the vorticity and the statistical fluctuating velocity distributions.

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슬라이드 밸브 급폐쇄에 따른 디스크 주위 비정상유동의 PIV계측에 관한 연구 (A Study on PIV Measurement of Unsteady Flow around Disk caused by Slide Type Valve Quick Closing)

  • 이철재;조대환
    • 해양환경안전학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.251-256
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    • 2009
  • 이 연구에서는 전 유동장의 순간속도를 계측 할 수 있는 PIV계측기법을 슬라이딩 밸브의 폐쇄 직후에 적용하고 짧은 시간에 발생하는 디스크 주위의 비정상 속도를 계측하여 유동특성을 실험적으로 고찰하였다. 순간유동장을 분석한 결과를 기존의 압력변동을 측정한 연구 결과에 비교 검토한 결과 슬라이드 밸브 급폐쇄에 따른 속도변동이 크게 나타나는 시간구간은 0.1초 이내이고 주기는 0.12초로 추정되었다. 또한 원관 내부의 디스크 주위유동은 상부부터 폐쇄되면서 유로가 좁아져 순간적으로 빠르게 하류로 진행하였으며 폐쇄직후에 역류하는 속도의 크기는 4/120초까지 감소하다가 다시 증가하는 경향을 보였다. 그리고 완전 폐쇄 후 상류 측으로 역류하는 흐름의 영향으로 y/D=0.2 하부 영역에 역류하는 속도성분이 나타났으며, y/D=0.7, x/D=-0.3의 근방에서 0.2D 크기의 회전와류가 관찰되었다.

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구동토크의 고주파 변동 성분이 존재하는 회전원판의 횡진동 거동에 대한 실험 검증 (Experimental Verification for Transverse Vibration Behavior of a Spinning Disk with Torque Variation)

  • 이기녕;신응수;김옥현
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.89-95
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    • 2005
  • This paper intends to identify experimentally the relationship between transverse vibration behavior of a spinning disk and high-frequency fluctuation in the driving torque. A testrig has been developed using a CD-ROM disk, a driving motor with torque-varying capability and a power transmission belt and a laser vibrometer was employed to measure the transverse vibration displacements of the disk for a certain range of the spinning speed. The results show that the spinning speed and the magnitude and frequency of the torque fluctuation affect the stability of the disk. In other word, the torque fluctuation causes the instability of the disk at several ranges of the spinning speed below the critical speed and its effects become larger as the disk spins faster or the magnitude of torque fluctuation becomes bigger. The experimental results are found to be in good agreement with analytical estimation.

하천 수위의 영향을 받는 대수층에서 오염원의 이동에 관한 모의실험 (Simulation on Contaminant Transport in the Aquifer Affected by River Stage)

  • 김민환
    • 대한지하수환경학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.54-59
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    • 1997
  • 하천 주변의 쓰레기 매립장 등과 같은 오염원은 하천수와 지하수의 오염을 야기시킨다. 하천 수위의 영향을 받는 하천구역에서 오염원의 이동과 대수층 특성과의 반응을 고찰하였다. 이를 위해 하천 수위의 변화에 따른 변동속도 성분을 지하수의 지배방정식에 대한 해석해를 이용하여 유도하였다. 변동 속도 성분을 고려하여 이송확산방정식에 대한 수치모형을 구성하였으며 구성된 수치 모형의 타당성을 위해 해석해와 비교한 결과 거의 일치하였다. 수치실험을 위한 자료는 난지도의 대수층 특성값을 이용하였다. 대수층 특성값에 대한 범위를 설정하고 이를 이용하여 하천 수위와 오염원의 이동에 대한 반응을 고찰한 결과, 저류계수를 제외한 수리전도도와 유효공극율은 오염원의 이동에 대한 반응이 미소하게 나타났다. 그리고 하천 수위의 변화에 민감한 반응을 나타낸 경우는 저류계수가 $10^{-2}$ 차수임을 알았다.

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하이브리드 퍼지-PID 제어기에 의한 3상 유도 전동기의 속도제어 : 유전자 알고리즘에 의한 파라미터의 자동 동조 (The Control of 3-Phase Induction Motor by Hybrid Fuzzy-PID Controller : Auto-Tuning of Parameters using Genetic Algorithms)

  • 권양원;안태천;강학수;윤양웅
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.794-796
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    • 1999
  • 본 논문에서는 3상 유도전동기의 속도를 제어하는데 기존 제어기의 문제점을 해결하고 최적화하기 위해서 유전자 알고리즘을 이용한 하이브리드 퍼지 -PID(HFPID) 제어기를 고안하고, 이에 대한 파라미터 설정 방법을 제안한다. 유도전동기의 제어는 지연시간이 길고, 비선형성이 강하며, 부하변동이 잦은 프로세스이기 때문에, 기존의 제어방식으로는 만족할만한 결과를 얻을 수 없다. 제안한 하이브리드 퍼지-PID 제어기는 PID 제어기의 장점인 과도기의 우수성과 퍼지 제어기의 장점인 정상기의 우수성을 퍼지 변수로 결합시켜 설계한다. 이 제어기에 유전자 알고리즘을 적용하여 최적의 퍼지 및 PID 파라미터를 설정하다. 그리고 이 제어기를 3상 유도전동기의 속도 제어에 응용한다. 또한 속도오차에 대한 룩업 표를 만들어 온라인 실시간 제어를 가능하게 한다. 이상의 과정을 3상 유도전동기에서 컴퓨터 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션 결과를 비교해 볼 때, 하이브리드 퍼지-PID 제어기는 기존의 제어기 보다 전동기의 속도 및 토크성분 전류 둥의 특성에서 우수한 성능을 보였다.

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