• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.11 no.4
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• pp.398-403
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• 2008

The propulsion for locomotive application has changed from the DC motor system to the induction motor system. Although the induction motor system has almost reached the stage of maturity, this system also needs to be changed to the PM motor system for the direct drive without using reduction gear. Thus, the IPMSM (Interior buried Permanent Magnet Synchronous Motor) has been adopted to meet the locomotive driving specification. Where the wheel is directly dirven by the traction motor. In this paper, the investigation on IPMSM satisfying driving specifications for the direct drive has been performed using the advanced FEM.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.607_608
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• 2009

일반적으로 매입형 영구자석 동기전동기는 영구자석의 사용량이 많을수록 돌극비를 향상 시킬 수 있으므로 발생토크 중 릴럭턴스 토크의 비중을 키울 수 있다. 이는 토크 발생 시 입력전류를 저감시켜 동손이 감소하고 효율을 향상시키는 효과를 기대할 수 있다. 하지만 최근에 희토류계 영규자석의 가격 상승으로 인하여 영구자석 형 전동기 개발에 있어 제약이 따르는 상황이며 가격 경쟁력을 위하여 영구자석의 사용량을 저감시키는 노력을 기울이고 있다. 본 논문에서는 HEV 구동용 매입형 영구자석 동기전동기를 대상으로 영구자석 사용량 저감 설계에 대하여 다루고자 한다. 영구자석 사용량 저감은 영구자석의 두께를 변경시켜서 검토하였으며 실험을 통한 영구자석의 감자특성을 검토하여 최적의 두께를 결정하였다. 영구자석 두께 저감에 따라 감소한 최대출력 확보를 위하여 회전자의 형상설계를 기계적 구조해석과 병행하여 수행하였다. 최종으로 설계된 모델의 특성은 Prototype과 비교하여 성능만족 여부 및 영구자석 사용량 변화를 확인하였다.

• The Proceedings of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.4 no.3
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• pp.59-65
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• 1990

전력 전자 공학의 발달에 의해 영구자석 동기전동기의 운전 분야가 대단히 진보되고 있음이 최근 논문을 통해서 보고 되고 있다. 영구자석 동기전송기는 크기와 중량의 감소, 저관성, 고효율 등의 장점이 있어 각종 분야의 응용에 유리하다. 본 연구는 마이크로프로세서와 전압원 인버터를 사용한 자기제어현 영구자석 동기전송기의 구동장치를 제안한다. 영구자석 동기전동기의 운전 회전자 위치를 정확히 검출하여 회전자 속도와 운전주파수를 동기화 시킴으로서 자기제어를 가능하게 한다. 고 분해능의 인크리멘탈 엔코더를 사용하여 영구자석 동기전동기에 적합한 자기제어형 PWM인버터 설계를 가능하게 하였다. 저속 영역에서 토오크 리플을 감소시키기 위해 펄스 수를 제어하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.04b
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• pp.223-225
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• 2006

본 논문에서는 매입형 영구자석 동기전동기(IPMSM)의 속도추정을 위한 새로운 센서리스 알고리즘을 제안한다. 매입형 영구자석 동기 전동기의 기본 전압 방정식을 이용하여 회전자의 자속을 추정하고, 위상고정루프(PLL)를 사용하여 회전자의 위치와 속도를 추정하는 방법으로 센서리스 알고리즘을 구성하였다. Matlab SIMULINK를 이용한 시뮬레이션과 실험을 통하여 제안된 알고리즘을 검증하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.732-733
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• 2015

본 논문에서는 외전형 영구자석 동기전동기(Outer rotor Permanent Magnet Synchronous Motor)의 회전자 형상에 따른 토크특성을 비교하였다. 표면부착형 영구자석(SPM) 형태의 FAN용 PMSM을 설계하고 이 모델을 기준으로 동일한 외경사이즈를 갖지만 더 높은 토크 밀도를 갖는 4가지 매입형 영구자석(IPM) 형태의 PMSM을 제시한다. Finite Element Analysis(FEM)을 통하여 각 모델의 특성을 해석하고 자석 사용량과 토크를 비교 및 분석하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.07a
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• pp.290-291
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• 2011

본 논문에서는 전압 사용율 증대를 통한 매입형 영구자석 동기 전동기의 약자속 운전 성능 향상 방법을 제시한다. 팬, 펌프 등과 같이 고속 운전이 빈번한 분야에 사용되는 매입형 영구자석 동기 전동기는 운전 속도에 따라, 적절한 약자속 운전 방법이 필요하다. 본 논문에서는 전류 지령 수정을 하는 매입형 영구자석 동기전동기의 약자속 운전 방법을 제시하고, 실험을 통하여 그 타당성을 입증하였다.

• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.20 no.5
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• pp.588-594
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• 2017

Permanent magnet assisted synchronous reluctance motors (PMa-SynRM) show higher efficiency and power density compared to conventional induction motors for high speed railroad traction systems. Furthermore, 5-phase PMa-SynRMs have lower torque ripple and higher power density than 3-phase systems. Therefore, the 5-phase PMa-SynRM is suitable for high-speed railway traction systems. In this study, 3kw 3-phase and 5-phase PMa-SynRM models were optimized using lumped parameter model and genetic algorithm, and their characteristics were compared. The optimized models are fine-tuned using finite element analysis. The final models of the 3-phase and 5-phase PMa-SynRMs are fabricated and tested to verify the analysis results.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2000.11b
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• pp.306-308
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• 2000

부분여자된 영구자석형 선형동기전동기(PMLSM)의 단부효과를 고려한 특성을 나타낸다. 선형동기전동기의 고효율 운전을 위하여 전기자 권선을 가동자의 위치별 부분여자하였으며, 이와 더불어 양단부의 제한된 자석길이에 의한 단부효과를 나타낸다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.858-859
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• 2011

고성능과 고효율 전동기인 매입형 영구자석 동기기에 사용되고 있는 희토류계 영구자석은 높은 가격과 수급 문제로 인해 최근 이슈화 되고 있다. 희토류계 영구자석을 대체하여 페라이트 영구자석을 적용할 수 있지만 낮은 잔류자속밀도로 인해 고출력을 얻을 수 없다는 문제점이 있다. 그러나 최근 높은 잔류자속밀도를 가진 고밀도화 페라이트 자석이 출시되면서 이를 적용한 매입형 영구자석 동기기의 특성을 해석할 필요성을 가지게 되었다. 본 논문에서는 고밀도화 페라이트 자석을 이용한 매입형 영구자석 동기기의 특성 해석을 하였다. 특히 영구자석의 재질 변경으로 인해 동기기의 토크와 토크 리플의 변화를 비교하고 코깅 토크에 의한 변화도 비교하였다. 또한 매입형 회전자내에 영구자석의 형상을 1층 및 3층으로 적용하여 구조에 따른 해석을 통해 특성을 비교함으로서 고밀도화 페라이트 자석의 효율적인 적용을 얻기 위한 회전자 구조를 선택하고자 한다. 또한 이를 통해 고밀도화 페라이트 자석의 적용 가능성을 예측하고자 한다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.9 no.2
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• pp.317-326
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• 2008

This paper presents a vector control implementation for SPMSM(Surface-mounted Permanent Magnet Synchronous Motor) using dSPACE 1104 system and MATLAB/SIMULINK. SPMSM can be treated as a DC motor provided that currents of flux and torque component are controlled independently using vector control. Therefore various control algorithms for conventional DC motor control can be adopted to SPMSM. The system is designed to improve set-point tracking capability, fast response, and accuracy In This paper, d-q equivalent modeling of PMSM is derived based on vector control theory. PI controller is used for speed control and decoupling PI controller is used for current control. For the implementation of high performance vector control system, dSPACE 1104 system is used. Experiments were carried out to examine validity of the proposed vector control implementation.