• 전력전자학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.425-431
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• 2010

본 논문에서는 표면부착형 영구자석 동기전동기의 속도 제어를 위하여 적응속도제어기를 제안한다. 제안된 적응 제어기는 모터 파라미터와 부하토크의 정확한 정보를 필요로 하지 않으므로 이들의 변동에 매우 둔감하다. 또한 제안된 제어시스템의 안정성을 해석적으로 증명한다. 본 연구에서 제안된 적응속도제어기의 성능을 검증하기 위하여, 모터 파라미터 및 부하토크 변동 하에서 시뮬레이션 및 실험 결과가 주어졌다. 본 결과를 통하여 제안된 속도제어기는 영구자석 동기전동기의 속도를 정확하게 제어할 수 있음을 검증하였다.

• 전력전자학회지
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• 제13권6호
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• pp.39-46
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• 2008

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.104-111
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• 2018

본 논문은 무급유식 공기 압축기가 널리 확산됨에 따라 영구자석형 동기 모터를 이용한 고효율 공기 압축기의 센서리스 제어에 관한 논문이다. 공기 압축기는 특성상 위치 센서를 설치하기 어려운 문제를 가지고 있다. 영구자석형 동기모터를 가변속 제어하기 위해서는 회전자의 위치를 파악하기 위한 위치센서가 필수적이다. 따라서 영구자석형 동기모터를 압축기에 활용하기 위해서는 센서리스제어가 필수적이다. 센서리스제어 방식으로 널리 사용되고 있는 역기전력을 통한 위치추정방식은 정지좌표계의 사용으로 인한 위상지연으로 인한 위치오차가 발생하게 되거나, 동기좌표계의 사용으로 인한 과도상태에서 추정역기전력이 오차를 포함하여 발산의 문제 등이 발생되는 문제가 있다. 따라서 본 논문에서는 회전각 추적 관측기를 사용하여 위치와 속도를 추정하고 외란 관측기를 통하여 속도의 리플을 저감시키는 방안을 제시하였다. 프리스케일사의 MPU를 이용하여 실험장치를 구성하고 구현실험을 통하여 제안한 알고리즘의 타당성을 검토하였다. 일정 시점에서 위치오차를 강제로 주더라도 위치보정 값이 위치오차 값을 찾아가며 추정위치가 실제 벡터 위치로 수렴해감을 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권2호
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• pp.175-181
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• 2018

전기펌프시스템은 기존 터보펌프의 가스발생기, 구동기 및 터빈이 필요 없는 매우 간결한 구조를 갖고 있어 저가 소형 위성 발사체의 차세대 추진기관으로써 최근 주목받고 있다. 그래서 본 논문에서는 로켓엔진용 전기펌프 시스템의 가장 중요한 핵심부품인 영구자석 동기모터(PMSM)의 개발 및 발사체로의 적용 가능성을 파악하기 위하여 50 kW, 50,000 RPM의 성능을 가지는 전기모터에 대한 개념설계안을 도출하였다. 요구되는 전기모터의 성능을 만족시키기 위해서 전자기장해석을 수행하여 모터의 전체 외경과 회전자의 내경을 결정하였으며, 회전자는 4,000 가우스의 Sm2Co17 원통형 자석을 이용하여 Inconel 718 재료의 캔으로 체결하였다. 또한, 엔진구동시 모터 운전 영역에서의 회전 동역학적 안정성을 검증하기 위해서 회전체 동역학해석을 수행하였으며, Campbell 선도를 통하여 설계한 모터의 단품운전 뿐만 아니라 성능확인을 위한 Dynamo meter 운전 시에도 공진현상이 발생하지 않음을 해석적으로 확인할 수 있었다.

• 전력전자학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.44-49
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• 2011

본 논문에서는 표면부착형 영구자석 동기전동기를 위하여 강인한 디지털 속도제어기를 제안한다. 제안된 속도제어기는 부하 토크관측기를 필요로 하지 않는 간단하며 부하 외란에 둔감한 디지털 제어 기법을 사용하므로 제어성능의 저하 없이 쉽고 단순하게 구현될 수 있다. 제안된 제어 알고리즘의 성능을 검증하기 위하여, 프로토타입 표면부착형 영구자석 구동시스템을 이용하여 시뮬레이션 및 실험을 하였다. 모터 파라미터 변동 하에서 수행된 시뮬레이션 및 실험결과를 통하여 제안된 기법이 표면부착형 영구자석 동기전동기의 속도를 정확하게 제어할 수 있음을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1007-1008
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• 2011

LSPM(Line Start Permanent Motor)은 기존의 가정용으로 널리 사용되고 있는 단상유도기에 영구 자석을 삽입함으로써 별도의 회로 없이 정상상태에서 동기기로 작용하는 고효율의 전동기이다. 하지만 기동시 높은 전류로 인한 전기자 반작용과 온도 상승으로 인하여 자석의 불가역 감자가 빈번하게 일어나는 문제점을 가지고 있다. 이에 본 논문은 모터 형상에 따른 영구자석의 퍼미언스 계산을 통해 동작점을 산정함으로서 불가역 감자가 발생하지 않는 영구자석의 최적의 사이즈를 선정하는데 목적을 두었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.720_721
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• 2009

일반적으로 BLDC 모터는 고효율 고토크의 특성을 가지고, 넓은 속도 범위에 걸쳐 높은 효율을 유지 하고 제어가 용이하므로 널리 사용 되고 있다. 이러한 BLDC 모터는 구동 원리에 의해서 역기전력의 파형이 구형파를 가지는 것이 유리하다. 또한 BLAC 모터는 효율, 역률, 전력밀도 및 토크 밀도가 높은 장점을 가지고 정현파 역기전력을 요구한다. 매입형 영구자석형 동기전동기 중 할박 구조로 인해서 자속을 집중 시키는 Spoke type 모터의 회전자 표면은 철심으로 이루어져 있기 때문에 회전자 표면의 형상을 Arc설계를 통해서 형상 최적화가 가능하다. 회전자 표면의 Arc 설계를 통해서 공극의 자속밀도 분포의 변화를 줄 수 있어 BLDC 구동 시 요구하는 구형파 역기저력 파형과 BLAC 구동 시 요구되는 정현파 역기저력 파형을 Arc 설계 각도에 따라 다르게 발생 시킬 수 있다. 이를 통해서 역기전력을 형태를 구형파와 정현파 형태를 가지도록 설계하여 BLDC와 BLAC 구동 시에 성능을 FEA를 통해서 비교 평가 하여, 구동 방식에 따른 Spoke type IPM 모터의 형상 설계방법을 제시한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.798-799
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• 2015

본 논문에서는 영구자석의 형상을 변화시켜 표면 부착형 동기 전동기(Surface Permanent Magnet Synchronous Motor, SPMSM)의 토크리플을 저감하였다. 교류전동기의 경우 공극에 자속이 정현적으로 분포할수록 역기전력 파형이 정현파에 가까워지고, 토크리플이 작아진다. 위의 조건을 바탕으로, 자석의 사용 양을 동일하게 유지하면서 공간고조파를 최소화하기 위해 공극에 자속이 정현적으로 분포할 수 있도록 자석 형상에 모깎기를 적용하여 SPMSM의 최적설계를 진행하였다. 2D 유한요소해석법(Finite Element Method)을 이용하여 각 형상별 토크, 역기전력 등의 모터의 기본 특성들을 해석하여 영구자석 형상이 SPMSM의 성능에 어떠한 영향을 미치는지 분석하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.150-156
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• 2004

단상 전원에 의해 기동되는 영구자석형 단상 동기 전동기는 효율은 높지만, 회전 방향을 결정하기가 어렵다. 본 연구에서는 커패시터 운전 단상 동기 전동기의 기동 특성에 대하여 연구하였다. 고정자는 커패시터 운전 단상 유도기와 동일하지만, 회전자가 영구자석으로 구성된다. 이 경우는 회전자와 고정자 조건에 따라 기동 조건이 결정되고 모터의 회전 방향이 결정될 수 있다. 이 결과에서, 제안된 전동기는 낮은 기동토크를 요구하는 팬과 같은 부하에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제2권2호
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• pp.231-239
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• 1998

본 논문에서는 영구자석형 동기전동기의 속도제어를 위한 전류제어 서보시스템을 설계하였다. PI(Proportional Integral) 제어기 파라메터의 자동동조(auto-tuning)를 위한 기존의 방법들에서는 출력응답이 지연되고 오버슈트 가 발생된다. 본 논문에서는 이러한 기존의 문제점들을 해결함으로써 빠른 응답과 오버슈트를 제거할 수 있는 새로운 PI자동동조 방법을 속도 제어기에 적용한다. 영구자석형 동기전동기 서보시스템은 수많은 서보 모터들이 사용되고 있는 자동화 공장에서 보수 유지의 용이성과 가제어성으로 인해 많은 장점들을 제공한다. 구현된 서보시스템은 회전자의 절대 위치 검출회로, 자동동조 PI 제어 알고리즘, DSP(Digital Signal Processor)에 의한 속도제어기, 그리고 전력 구동부 등으로 구성된다. 본 논문에서 제안된 서보시스템의 실질적인 유용성은 실험을 통해 입증한다.