• 제목/요약/키워드: 영구자석 선형 동기 전동기

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보조치 형상 변화에 따른 영구자석 선형 동기 전동기의 단부 코깅력 고찰 (Analysis of the Outlet Edge Cogging Force of Permanent Magnet Linear Synchronous Motor by Deforming the Shape of Auxiliary Teeth)

  • 김용재;김성진;이규명;조경필;조금배
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.979-980
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    • 2011
  • 영구자석 선형 동기 전동기(Permanent Magnet Linear Synchronous Motor)는 구조적으로 간단하며 고속화 고추력화 등의 많은 장점을 가지고 있지만 전기자 권선부의 슬롯-치 구조로 인한 코깅력과 단부효과에 의한 코깅력이 발생한다. 이는 추력 맥동의 원인이 되며, 소음과 진동을 발생시킨다. 따라서, 본 연구에서는 전기자를 분산배치할 경우 필연적으로 생기는 단부에 의한 코깅력을 저감하기 위해 기존의 전기자 끝단에 설치한 보조치를 응용하여 계단형 형상을 가진 보조치의 설치를 제안하였다.

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아날로그 전류제어기를 이용한 영구자석 선형동기전동기의 추진제어 (Driving method of PMLSM by using analog current controller)

  • 김찬;이기창;송의호
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.120-121
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    • 2014
  • 장거리 이송이 가능한 선형동기 전동기 구조를 제안하고, 수학적 모델링을 하였으며, PI제어기를 포함하는 제어알고리즘을 제안하여, 실험으로 그 결과를 확인하였다. 추진제어기의 출력은 Park's, Clake's Transformation을 이용하여 코일을 구동하는 전류 명령을 발생시켰으며 개별 코일을 독립적으로 구동하는 아날로그 전류제어기를 OP-Amp로 구현하였다. 실험결과는 속도 오차는 4 ~ 10% 이하의 결과를 얻었다.

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권선방식 차이에 따른 영구자석 선형 동기 전동기의 단부 코깅력 해석 (Analysis of outlet edge cogging force at the Permanent Magnet Linear Synchronous Motor According to Difference of the Winding Method)

  • 김용재;김성진
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제6권6호
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    • pp.889-895
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    • 2011
  • 영구자석 선형 동기 전동기(Permanent Magnet Linear Synchronous Motor:이하 PMLSM)는 구조적으로 간단하며 고속화 고추력화 등의 많은 장점을 가지고 있지만 전기자 권선부의 슬롯-치 구조로 인한 코깅력과 단부효과에 의한 코깅력이 발생한다. 이는 추력 맥동의 원인이 되며, 소음과 진동을 발생시킨다. 따라서, 본 연구에서는 전기자를 분산배치 할 경우 필연적으로 생기는 단부에 의한 코깅력을 저감하기 위해 PMLSM의 가동자에 보조극의 설치를 제안하였다. 또한 2차원 유한요소법(Finite Element Analysis)을 이용하여 단부 코깅력이 최소가 되는 보조극의 형태를 설계하고 전기자의 권선 방식에 따른 단부 코깅력 특성을 비교하였다.

반응표면법을 이용한 로프리스 엘리베이터용 영구자석 선형 동기전동기의 디텐트력 최소화 (Detent Force Minimization of Permanent Magnet Linear Synchronous Motor for Ropeless Elevator System Using Response Surface Method)

  • 이상건;정군석;주옥오;김도선;조윤현
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.812_813
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    • 2009
  • 본 논문에서 로프리스 엘리베이터용 영구자석형(PM) 선형동기전동기(LSM)의 디텐트력을 저감하기 위하여 반응표면법(RSM)을 이용한 디텐트력의 최소화 설계 방법을 제안하였다. RSM을 이용하여 정수 슬롯형과 분수 슬롯형 PM-LSM의 설계변수를 추론하고 유한요소법(FEM)으로 디텐트력을 구하였다. 반응표면법과 유한요소법의 해석결과를 토대로 분수 슬롯형 PM-LSM이 주어진 체적의 엘리베이터 시스템에 적합한 형상임을 입증한다.

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영구자석 동기전동기의 비선형 속도 제어기 및 퍼지토크관측기 설계에 대한 연구 (A Study on the Design of a Nonlinear Speed Controller and a Fuzzy Load Torque Observer for a PM Synchronous Motor)

  • 정진우
    • 전력전자학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.282-287
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    • 2010
  • 본 논문에서는 영구자석 동기전동기(PMSM)를 위한 비선형 속도제어기와 Takagi-Sugeno 퍼지 기법을 이용한 퍼지 부하 토크관측기를 제안한다. 또한 제안된 비선형 속도제어기와 퍼지 토크관측기가 존재하기 위한 LMI 조건을 유도하고, 제어기와 관측기의 이득 행렬을 계산하기 위한 선형 행렬 부등식(LMI) 매개변수화가 주어진다. 제안된 비선형 속도제어기와 퍼지 부하 토크관측기의 성능을 검증하기 위하여, 모터 파라미터 및 부하 토크 변동 하에서 시뮬레이션 및 실험 결과가 주어졌다.

비선형 최적화 기법에 기반한 자동차용 영구자석 동기전동기의 실시간 MTPA 제어 (Online MTPA Control of IPMSM for Automotive Applications Based on Robust Nonlinear Optimization Technique)

  • 김현식;설승기;유현재
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2017년도 추계학술대회
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    • pp.71-72
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    • 2017
  • 본 논문에서는 비선형 최적화 기법을 이용하여 자기 포화(magnetic saturation) 및 교차 결합 현상(cross-coupling effect)을 고려한 매입형 영구자석 전동기(IPMSM)의 실시간 MTPA 제어 방법을 제안한다. 이는 토크 지령 추종과 최소 동손 운전을 만족하는 제한 최적화(constraint optimization) 문제로 접근할 수 있다. 이를 통해 유도한 연립 비선형 방정식의 경우, Levenberg-Marquardt 수치 해석법을 적용하여 안정적이면서 빠르게 해를 구할 수 있다. 이러한 방법을 이용하면 참조표(look-up table) 없이 운전 환경의 실시간 변동을 고려한 효율적인 MTPA 운전이 가능하다. 시뮬레이션을 통해 제안된 알고리즘의 전류 해가 최적 운전점과 일치함을 확인하였다.

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초고속열차용 축소형 PM-LSM과 EM-LSM의 변환 설계 연구 (A Study on a Conversion Design between a Small-scaled PM-LSM and EM-LSM for Ultra-High Speed Railway Transit)

  • 박찬배;이병송;이형우;김남포;한경희
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.1193_1194
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    • 2009
  • 일반적으로 자기부상열차는 고속, 내구성, 안전성 등을 만족하는 가장 적합한 시스템 중 하나로 부각되고 있다. 300[km/h] 이하의 중저속 자기부상철도의 경우, 추진용으로 선형유도전동기가 사용되고 있으며, 초고속 자기부상철도의 경우, 선형유도전동기보다 고효율, 고출력의 특성을 가지는 선형동기전동기가 사용되고 있다. 한국철도기술연구원에서는 2008년도부터 700[km/h]급 초고속튜브열차용 선형동기전동기연구를 시작하였으며, 추진/부상 일체형 권선형 선형동기전동기연구를 수행하고 있다. 따라서 본 논문에서는 초고속튜브열차용 선형동기전동기 연구의 일환으로, 축소형 영구자석형 선형동기전동기(PM-LSM)의 수학적 방법에 의한 기본설계를 수행하였으며, 이를 이동자만을 고려한 자기등가회로법을 이용하여 권선형 선형동기전동기(EM-LSM)로 변환 설계를 수행하였다. 또한 설계된 PM-LSM과 EM-LSM 모델의 FEM 해석을 이용한 특성 분석을 통하여 본 논문에서 제안한 변환 설계기법의 정확도 검증 연구를 수행하였다.

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MRAS를 이용한 매입형 영구자석 동기전동기의 상수 추정 및 적응제어기법 (Parameter estimation of permanent magnet synchronous motor and adaptive control by MRAS)

  • 양현석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.697-702
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    • 2016
  • 매입형 영구자석 동기전동기의 원활한 제어를 위해서는 전동기의 상수인 고정자 저항이나 각종 인덕턴스의 값, 그리고 쇄교 자속의 값 등을 정확하게 알아야 한다. 그러나 이러한 상수들은 전동기 운행에 따른 전동기 온도의 상승이나 각 작동점 등의 변화에 따라 계속적으로 변하기 때문에 이들의 값을 정확하게 추정하는 것은 매우 어렵다. 이러한 문제점을 극복하기 위해서 실시간으로 상수의 값을 추정하는 기법이 필요한데 본 논문에서는 MRAS(Model Reference Adaptive System) 기법을 이용한 상수의 추정 및 적응제어 기법을 제시한다. 시스템의 관계식이 이들 상수에 대해 비선형으로 구성되어 있어 일반적인 제어기법을 적용하는데 문제가 있어 일부 논문에서는 상수의 일부를 안다고 가정하였지만 본 논문에서는 이러한 가정 없이 모든 상수를 추정하는 제어기법을 제시하고 적응제어 기법의 수렴성을 입증하였다. 제시하는 알고리즘의 우수성은 시뮬레이션을 통해 입증하도록 한다.

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

  • 이나영;김경화;윤명중
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2001년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.381-384
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    • 2001
  • 본 논문에서는 간단한 외란 관측 기법을 이용한 영구자 석형 동기 전동기(Permanent Magnet Synchronous Motor: PMSM)의 비선형 속도 제어 기법이 제안된다. 피드백 선형화 (feedback linearization) 기법을 이용함으로써 비선형 요소가 효과적으로 제거되고 출력 오차 동특성을 선형 제어 기법에 기반 하여 설정할 수 있다. 그리고 파라미터 변동에 의한 비선형 외란을 제거하기 위해 본 논문에서는 외란 관측 기법을 이용한다. 제안한 관측기를 이용한 비선형 속도 제어 알고리즘이 파라미터 변동에 대해 강인한 제어 특성을 가짐을 시뮬레이션으로 확인하였다.

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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.