• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.413-414
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• 2017

영구자석 동기전동기 구동 인버터 시스템 내 스위치 고장은 다양한 조합으로 발생한다. 특히 스위치 개방고장의 경우 다른 전기 부품에 과전류를 유발하여 전체 시스템에 심각한 2차 손상을 초래한다. 본 논문에서는 개방고장 진단 알고리즘의 복잡성을 완화하기 위해 고장 그룹을 분류하여 고장 발생 시 false alarm의 영향을 받지 않고 간단하고 체계적인 방식으로 고장을 식별할 수 있는 기법을 제안한다. 스위치의 개방 고장으로 영구자석 동기전동기 구동 시스템 내 PWM 전압원 인버터의 신뢰성을 향상시키기 위해 3중 스위치 개방고장 진단 및 검출 기법을 제시한다. 제안된 기법은 기존의 개방고장 진단방법과 달리 정보처리를 위해 Moving Filter를 사용함으로써 연산부하를 증가시키지 않고 신속한 고장 검출이 가능하며 별도의 하드웨어 구성없이 구현이 가능하다. 제안된 기법의 안정성과 유효성이 시뮬레이션을 통해 입증된다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제17권6호
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• pp.100-107
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• 2023

영구자석 동기전동기의 권선 개방 고장은 권선이 끊어지거나 인버터 스위치의 고장으로 발생한다. 권선 개방 고장이 발생하면 전동기에 토크리플과 진동이 발생하게 되며, 영구자석 동기전동기를 작동기로 사용하는 항공기 등을 포함하는 운행체의 안전성에 치명적인 영향을 미치게 된다. 따라서 신속한 고장 검출 및 분류가 필수적이다. 본 논문에서는 영구자석 동기전동기의 권선 개방 고장의 검출과 고장 위치 파악을 위한 분류 기법을 제안한다. 제안된 기법은 확장칼만필터를 통해 고장을 검출 후 다중모델 필터를 통해 고장을 분류한다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제47권5호
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• pp.9-17
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• 2010

교정 제어는 비동기 순차 머신의 안정 상태 동작을 원하는 목적에 맞게 바꾸어주는 역할을 한다. 본 논문에서는 교정 제어를 이용하여 영구 고장이 존재하는 비동기 순차 머신의 고장 극복 기법을 제안한다. 비동기 순차 머신에서 영구 고장이 발생하면 머신은 원래 상태로 영원히 회복되지 못하고 제한된 상태 집합 내에서만 동작하게 된다. 하지만 비동기 순차 머신이 줄어든 작동 범위 안에서도 정상적인 동작을 계속할 수 있는 여유도를 가지고 있다면 교정 제어 기법을 이용하여 고장 극복 문제를 해결할 수 있다. 본 논문에서는 영구 고장을 탐지할 수 있는 조건과 함께 고장 극복 문제를 푸는 교정 제어기가 존재할 필요충분조건을 밝힌다. 또한 사례 연구를 통해서 제안된 제어기의 설계 과정을 예시한다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권6호
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• pp.129-137
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• 2022

최근 항공기용 구동기는 전기식 구동기의 높은 정밀도 및 유지관리의 용이성 등으로 인해 기존 유압 중심의 기계시스템에서 전기구동 중심(More/All Electric)으로 기술이 변화하고 있다. 따라서 항공기의 전기 전동기 고장은 치명적인 결함을 넘어 인명피해로도 이어질 수 있다. 전기 전동기의 고장진단은 항공기의 안전성을 보장하는데 필수적인 요소이다. 이에 따라 효율적이고 적절한 고장진단이 요구되며 이러한 고장진단 기술 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 논문에서는 전기 전동기 중 영구자석 동기전동기의 고장 유형과 고장진단 기술 동향에 대해 소개하고 분석한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.2203_2104
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• 2009

아크는 전원의 양단에 큰 전류가 흐를 때 공기의 이온화와 발열로 인하여 생성된 플리즈마로 정의될 수 있다. 최근 경제발전과 IT산업 발달로 큰 전력계통에서 안정적인 전력 공급이 중요하므로 이러한 아크가 발생하면 부하의 정전사태를 방지하기 위해 일시고장인지 영구 고장인지 빠르게 판단하여 재폐로를 수행하여야 한다. 이를 위해 아크에 대한 특성을 살펴보는 것은 반드시 필요한 사항이므로 본 논문에서는 아크가 발생하는 고장지점에 따른 아크의 특성 변화를 EMTP로 모델링 하여 살펴보고자 하였다. 일반적으로 아크는 특성상 매우 복잡한 구조를 가지며 여러 주위 조건들에 따라 그 특성이 변화한다. 아크의 발생 원인이 되는 사고는 크게 일시고장과 영구고장으로 나눌 수 있는데 여기서 모델링한 것은 스위칭 작용에 의한 2차아크가 발생하는 일시고장의 경우라고 가정하였다. 그리고 아크를 모델링함에 있어서 아크의 특성과 유사한 ZnO 아크 모델을 이용하여 송전선로의 한 상에 연결시켜 연구를 수행하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.191-198
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• 2011

본 논문에서는 영구자석 동기전동기 구동용 인버터 스위치에서 개방성 고장이 발생하여도 구동 성능을 유지하기 위한 고장진단 기법이 제안 되었다. 제안한 고장진단 기법은 확장형 칼만필터에 의해 실시간으로 추정된 고정자 저항이 개방성 고장발생 시 고장발생 위치에 따라서 다르게 추정되는 것을 이용하여 고장을 진단한다. 고장진단을 위한 제어 알고리즘을 별도의 하드웨어 구성없이 기존의 제어 프로그램에 추가함으로써 비용을 저감 시킬 수 있으며 추정된 고정자 저항은 상수 변동에 영향을 받는 제어기의 전동기 상수로 사용함으로써 제어 성능을 향상 시킬 수 있다. 제안한 고장진단 기법의 타당성은 시뮬레이션과 실험을 통하여 검증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.351-357
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• 2011

영구자석 동기발전기의 벡터제어를 위해서는 회전자 위치가 필요하며 엔코더와 같은 위치센서가 위치 검출 목적으로 일반적으로 사용되고 있다. 그러나 위치센서의 사용은 영구자석 동기전동기 제어시스템의 신뢰성을 저하시킨다. 본 논문에서는 영구자석 동기전동기 제어시스템을 위한 위치센서 고장 회피 제어 방법을 제안한다. 확장 유기전력에 기반한 센서리스 위치 추정 알고리즘을 센서를 이용하는 벡터 제어와 병렬로 수행함으로써 위치센서 고장발생 시점에서 센서리스 벡터제어로 신속히 재구성할 수 있도록 하였다. 실험을 통해 제안된 방식의 유용성을 보인다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 A
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• pp.474-476
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• 2005

전력계통의 안정도 향상 방안으로 적용되는 재폐로계전기에서 재폐로의 성공뿐만 아니라 투입시점에 따른 최적재폐로의 적용으로 계통의 동요를 최소화 하게된다. 본 논문에서는 순간고장 제거 후 계통 안정화되는 계통의 최적재폐로 적용과, 불안정하게 되는 계통에서의 직렬 커패시턴스 투입 재폐로 제어로 안정화 가능성을 높였고, 영구고장으로 재폐로 실패되어 계통이 불안정해지는 경우에 계통 최소충격을 위한 최적재폐로가 적용되도록 하였다. 이를 위해 순간고장과 영구고장의 식별 기법과 광역 측정장치(WAM), 고속전송 적용 등으로 계통 안정의 정도를 판별, 예측하여 실시간 과도안정도가 고려된 최적제어가 되도록 하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.94-105
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• 2010

인버터 구동 영구자석 동기전동기에서 고정자 권선과 인버터 스위치에 고장이 존재할 때 동작 중 실시간으로 고장을 검출하고 고장의 유형을 판별할 수 있는 진단 기법이 제시된다. 제안된 기법은 q축 전류의 2차 고조파를 실시간으로 관찰함으로써 이루어지며 고장이 없는 정상 조건에서의 고조파 데이터와 비교를 통해서 고장을 판별한다. 임의의 정상 동작 조건에서의 고조파 데이터는 선형 보간법을 이용해 구해진다. 고장 검출 시 진단 알고리즘은 고장 유형 판별모드로 전환되어 상전류의 파형 분석을 통해 고장의 유형을 판별한다. 제안된 고장 검출 기법의 타당성을 입증하기 위해 내부 권선 단락이 가능한 전동기가 제작되었으며 전체 시스템과 고조파 분석 및 고장 검출 알고리즘이 DSP TMS320F28335에 의해 구현된다. 제안된 방법은 부가적인 진단 장비를 요구하지 않으며 정상상태 조건이 만족된다면 동작 중 실시간으로 고장을 검출할 수 있다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권7호통권361호
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• pp.112-121
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• 2007

본 논문에서는 중복 구조 시스템을 이용하여 각 프로세서에서의 출력을 비교하여 효율적으로 고장을 탐지하고, 체크포인팅 기법을 적용하여 과도 고장뿐 아니라 영구적 고장을 극복하기 위한 방법을 제안한다. 매 체크포인터에서는 각 프로세서로부터의 출력과 과거 체크포인터에 저장된 데이터를 불러와 서로 비교한 후 과거 체크포인터로 회귀할지 태스크의 수행을 계속 수행할지 결정한다. 과도 고장과 영구 고장이 발생할 수 있는 상황에서 제안된 체크포인팅 기법을 탑재한 중복 구조 시스템을 마코프 모델을 이용하여 모델링한다. 마코프 모델로부터 실시간 태스크가 데드라인 이내에서 성공적으로 수행을 끝낼 확률을 계산하고, 이 확률식을 이용하여 중복구조 시스템에 탑재할 체크포인터 구간을 최적화한다. 최적화된 체크포인터 구간은 태스크의 성공적 수행 확율을 최대화 하도록 선정하였다.