• 전력전자학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.142-149
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• 2004

선형 영구자석형 동기 전동기는 기구학적인 변환 장치를 사용하는 기존의 방식과 비교하여 소음, 진동의 저감 및 가속도, 속도에 있어서 우수한 동특성을 가지고 있기 때문에 자동화 분야, 공작기계 및 반도체 장비를 중심으로 널리 사용되고 있다. 그러나 수직축(Z-axis)에 선형 영구자석형 동기 전동기가 적용될 경우에 제어를 위한 초기각 설정 및 상승, 하강 운전 특성을 향상시키기 위한 방법이 필요하다. 본 논문에서는 수직축 구조를 갖는 선형 영구자석형 동기 전동기의 초기각 설정 알고리즘 및 상승, 하강 운전 특성을 향상시키기 위해 실제 속도와 운전 방향을 변수로 하는 가변 이득 조절 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘들을 증명하기 위해서 4점의 절대위치 프로파일(profile)을 통해서 기존의 이득 시스템과 가변 이득 조절 시스템을 비교하여 제안된 알고리즘의 효용성을 검증하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.85-93
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• 2007

본 논문에서는 철심형 영구자석 선형동기전동기(PMLSM, Steel-Cored Permanent Magnet Linear Synchronous Motor)에서 운전 특성을 고려한 설계 특성 및 전략 등에 대한 내용을 다룬다. 특히 반송장치의 운송궤적에서 요구하는 동적특성과 전동기의 동적용량(Dynamic Capability)을 고려한 동적제약조건(Dynamic Constraints) 규정을 통하여, 짧은 변위의 급가감속 왕복운전을 위한 철심형 PMLSM의 최적설계 전략을 살펴본다. 이와 더불어 동특성이 두드러진 PMLSM의 설계특성으로 열적인 특성, 디텐트력 해석 및 저감, 그리고 자계의 포화특성에 대하여 추가 고찰한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.13-20
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• 2005

본 논문에서는 영구자석 선형동기전동기의 초기 자극위치를 추정하는 알고리즘을 제안하였다. 이 알고리즘은 전동기 파라미터를 사용하지 않고 두 제어 축에 같은 추력 지령을 인가하여 각 제어 축에 의해서 발생하는 이동거리의 최대 값을 관측하고 관측된 최대 위치 변위의 오차를 PI 제어함으로써 초기 자극 위치를 빠르고 정확하게 찾는 것이다. 제안된 알고리즘을 시뮬레이션과 실험을 통해 타당성을 검증하였다

• 전기의세계
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• 제45권2호
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• pp.32-38
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• 1996

본 논문에서는 2차측이 평판형 구조를 갖는 선형유도전동기를 대상으로 하여 유한요소법을 이용한 수치해석방법과 기자력발생의 개념적인 기본단위가 되는 하나의 전류도체를 등가표면전류밀도로 치환하여 해석하는 공간고조파해석 방법[10]과, 영구자석 계자형 선형동기전동기의 공간고조파 해석방법에 대하여 소개하겠다.

• 전력전자학회논문지
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• 제4권4호
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• pp.318-324
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• 1999

본 논문에서는 영구자석형 선형 동기전동기의 제어특성을 개선시키기 위하여 유한요소 해석에 근거한 제어기법을 제시하였다. 제시한 제어기법에서는 이동자의 위치에 따라 통상의 제어기법에서의 전류분에 추가적인 보상분 전류가 추가되게 된다. 이동자의 위치 및 인가전류에 따른 영구자석형 선형 동기전동기의 추력리플 특성이 유한요소법을 이용하여 해석되었으며, 그 결과를 토대로하여 제어시의 코깅력에 의한 추력 리플을 보상하기 위한 전류값이 계산되었다. 속도제어시 종래의 제어법과 제시된 제어법에 따른 응답특성을 살펴 보았으며, 제시된 방법의 타당성을 검증하기 위하여 시험기를 제작, 실험하였다.

• 한국자기학회지
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• 제8권5호
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• pp.308-316
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• 1998

본 연구에서는 부상에 필요한 소비전력을 최소화 할 수 있고, 부상력과 추진력을 동시에 얻을 수 있는 제어-영구자석형 선형동기전동기에 대하여 횡변위가 기기의 추진력, 부상력, 안내력에 미치는 영향을 3차원 유한요소해석을 통하여 검토하였다. 횡변위에 대한 공극자속밀도의 분포특성과 힘 특성의 변화에 대하여 검토하고 횡변위 및 공극 길이의 변화가 기기의 특성에 미치는 영향에 대하여 해석과 실험을 통하여 분석하였다. 본 연구결과 횡변위 및 공극의 변화가 제어-영구자석형 선형동기 전동기의 특성에 미치는 영향을 정량적으로 알 수 있었다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.1067-1072
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• 2012

현재 선형 전동기는 많은 연구가 진행되어 그 응용분야가 산업전반에 확대되고 있다. 이중 반송장치 분야에서 영구자석 선형 동기 전동기(Permanent Magnet Linear Synchronous Motor:이하 PMLSM)가 각광을 받고 있다. 영구자석 선형 동기 전동기는 구조적으로 간단하며 고속화 고추력화 등의 장점을 가지고 있지만 전기자를 반송경로 전장에 배치하는 지상 1차측 시스템을 장거리 반송장치에 적용하면 재료비용의 증가 및 제작시간 증가 등의 문제점이 발생한다. 따라서 전기자를 분산(불연속) 배치하는 방식이 제안되고 있다. 하지만 이러한 전기자 분산배치 방식은 구조적으로 단부가 존재하고 이러한 단부에 의해 코깅력이 발생한다. 이는 추력 맥동의 원인이 되며, 소음과 진동을 발생시킨다. 따라서, 본 연구에서는 전기자를 분산배치 할 경우 필연적으로 생기는 단부에 의한 코깅력을 저감하기 위해 Bifurcating을 적용한 집중권 PMLSM에 보조극 설치법을 제안한다. 또한 그에 따른 단부 코깅력 특성을 2차원 유한요소법(FEA)을 이용하여 분석하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.159-163
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• 2006

선형 서보 응용분야에서 속도제어기를 정밀하게 조정하기 위해서는 부하 및 가동자의 질량을 항상 정확하게 알고 있어야 한다. 본 논문에서는 선형 영구자석 동기전동기의 가동부 질량을 추정하기 위하여 상수추정 알고리즘으로 최소자승법을 적용한 질량 추정방법을 제안하였다. 먼저 최소자승법을 적용하기 위한 기계적인 동전 시스템에 대한 DARMA(deterministic autoregressive moving average)모델을 유도하고, 유도된 DARMA모델에 최소자승법을 적용한 시뮬레이션 덴 실험 결과를 제시하여 제안한 방법으로 질량을 정밀하게 추정할 수 있음을 보였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.867-872
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• 2022

부하의 영향은 전동기의 정밀한 속도조절에 있어서 중요한 요소이다. 본 연구에서는 수학적 모델로 용이하지 않은 부하 및 수학적 모델의 오차와 비선형항을 포함하는 외란을 하나의 상태로 정의하고, 이를 추정할 수 있는 상태 관측기를 설계한다. 그리고 상태 관측의 추정오차가 0으로 수렴할 수 있도록 관측이득을 설정하고, 추정된 상태를 백스텝핑 제어기에 사용하여 정밀한 속도 추종이 가능한 제어기를 설계한다. 1 [hw] 급의 매입형 영구자석 동기전동기에 적용한 결과 우수한 상태관측과 추종 성능을 확인할 수 있다.

• 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.