• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2005.05a
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• pp.935-940
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• 2005

In this paper, dual rotor disk configuration with a coreless stator is proposed for the Lorentz force type integrated motor bearing system. An experimental compensation for the effects of high order harmonics is performed using the digital controller of the experimental setup. The runout profile and rotor unbalance are also identified by the extended influence coefficient method. The experimental results confirm that this compensation method effectively attenuates the rotor vibration all over the operating range of rotational speed.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1991.04a
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• pp.83-89
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• 1991

본 연구에서는 5축 능동형 자기베어링 시스템에 대한 설계 및 제작 방법을 소개하고 모우드 변수 및 임계속도, 과도 및 정상상태에서의 응답 특성 등 관련 동특성을 실험으로 규명하였다. 자기베어링 제어방식은 PID 제어를 이 용하였고, air jet를 이용하여 회전체를 구동할 수 있도록 실험장치를 구성하 였다. 실험을 통하여 안정한 부상특성을 실현하였고, 1,2차의 임계속도를 통 과하여 10,000rpm이상이 회전속도에서도 안정하게 운전할 수 있었다.

• Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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• v.15 no.9 s.102
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• pp.1045-1052
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• 2005

Tn this paper. dual rotor disk configuration with a coreless stator is proposed for the Lorentz force type integrated motor hearing system. An experimental compensation for the effects of high order harmonics is performed using the digital controller of the experimental setup. The runout profile and rotor unbalance are also identified by the extended influence coefficient method. The experimental results confirm that this compensation scheme effectively attenuates the rotor vibration all over the operating range of rotational speed.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.19 no.4
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• pp.256-264
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• 2010

In this paper, a digital controller of magnetic bearing system for a high vacuum turbomolecular pump (TMP) is designed and examined. For stabilizing and providing damping in magnetic bearing, the digital PID controller is applied for each 5 control axes, and the inter-axis cross feedback controller is also applied to suppress low frequency vibration caused by gyroscopic moment of the rotor at high speed of rotation. The fabricated rotor-shaft has its first flexible natural frequency lower than maximum speed, about 614Hz, so the two lead filters are applied to increase damping of flexible mode. Notch filters with rotating frequency were selected to reduce vibration of the pump housing caused by unbalance load. The implemented controllers are verified by examination of frequency response and rotating test up to 40,000 rpm, which is higher than critical speed of backward flexible mode.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.25 no.2
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• pp.321-330
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• 2001

Magnetic bearing system is frequently used for high-speed rotating machines because of its frictionless property. But the magnetic bearing system needs feedback controller for stabilization. This paper presents a robust controller design by using linear matrix inequality for magnetic bearing system which shows the control performance and robust stability under the physical parameter perturbations. To the end, the validity of the designed controller is investigated through computer simulation.

• Proceedings of the Korean Society of Machine Tool Engineers Conference
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• 2002.04a
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• pp.325-332
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• 2002

This article describes (1) 2 and 3 dimensional electromagnetic finite element models for an active heteropolar radial magnetic bearing, (2) the procedure for obtaining the bearing stiffnesses by simulating the models and (3) the reviews of the models by comparing an experimental test to the ideal closed loop analysis with the stiffnesses calculated from (2). The 3 dimensional model for the magnetic bearing may be very effectively applied to several types of magnetic bearings.

• Proceedings of the Korean Society of Machine Tool Engineers Conference
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• 2003.10a
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• pp.131-136
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• 2003

Five expensive sensors are necessary to control a magnetic bearing system. The sensor price rate of magnetic bearing system is high. So it is necessary that cheap and good sensor is developed. The optical fiber displacement sensor is adaptive to satisfy this condition. We can design magnetically suspended spindle based on static characteristic of optical fiber displacement sensor developed. The controller can be designed by decoupled feedback PD. Therefore, it is simpler than any other controller comparatively.

• Proceedings of the Korean Society of Machine Tool Engineers Conference
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• 2004.10a
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• pp.388-392
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• 2004

Due to the lack of stiffness and difficulties of control, it is hard to achieve well balanced magnetic levitation. In this paper, we analysis the current and position stiffness change according to bias current through experiment. Then, compensation equations were presented. After obtaining PD gain for each bias current and PD gain region through levitation experiment, we consider the characteristics.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.96-96
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• 2012

복합분자펌프는 기존의 터보분자펌프 turbine blade에 spiral grooved를 추가하여 초고진공(10-8Pa)에서 저진공(330Pa)까지 넓은 압력범위에서 사용할 수 있고 이 펌프를 사용함으로서 완전 oil free한 진공시스템을 만들 수 있는 특징을 가지고 있다. 특히, 회전체를 비접촉으로 지지하는 자기베어링 방식을 적용함으로써, 진동은 극히 작고 베어링수명은 길면서 중저진공에 대한 배기속도가 크고 임의의 방향으로 접속이 가능하여 반도체 및 디스플레이 제조 공정과 같은 첨단산업의 다양한 분야에 쉽게 적용되고 있으며, 그 적용 분야와 시장은 계속 성장하고 있다. 고 진공과 배기 속도의 달성을 위해서, 고속으로 이동하는 격면과 기체분자를 충돌시켜, 기체 분자를 원하는 방향으로 유도하는 작동원리를 가지고 있다. 특히 공기분자의 밀도가 매우 낮은 희박가스 상태에서 고속 회전하는 blade로 공기분자를 쳐내면서 작동됨으로써 날개의 상하 압력차에 의한 공기력보다도 날개의 고속회전이 매우 중요시되고 압력으로는 10-1 Pa 이하의 분자영역에서 그 성능을 최고로 발휘할 수 있다. 이러한 복합 펌프의 주요 장점은 다음과 같다. 1. 10-8 Pa (10-10 torr) ~ 10 Pa (1 torr) 까지 넓은 영역에서 배기가 가능하다. 2. 탄화수계의 대하여 높은 압축특성을 가지고 있고, 윤활유를 사용하지 않으므로 얻을 수 있는 진공상태가 고청정하다(oil free). 3. 정밀 5축제어 자기베어링으로 완전히 부상하여 회전함으로서 마모가 없고 진동이 최소화하였을 뿐 만 아니라, 또한 운전음도 거의 없다. 4. 설치조건에 제한이 없고 고장이 거의 없다. 특히 복합분자펌프는 탄화수소화합물이 없는 진공을 생성시키면서 구성요소가 간단한 반면 폭넓은 진공대역을 충족하기 때문에 산업계와 연구계의 주요 첨단 분야에서 광범위하게 사용되고 있으며, 최근 반도체 및 디스플레이, 바이오엔지니어링 등의 발전으로 적용분야가 넓어지고 있다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2003.10a
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• pp.115-115
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• 2003

최근 회전기계에 대한 세계적인 기술추세를 볼 때 해를 거듭할수록 더욱 정밀해지고 고속화에 대한 요구가 한층 증대되고 있으며 이러한 측면에서 여러 분야에 우수한 장점을 지니고 있는 능동적 자기베어링의 회전축계 활용에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 프랑스를 중심으로 한 미국, 일본 등이 이에 대한 연구를 활발하게 수행하여 고속 공작기계 스핀들을 비롯한 고진공 펌프 및 각종 터어빈, 압축기 등에 실용화시키는 단계에 있다. 그러나 국내 관련기술에 대한 연구는 연구소, 학계를 중심으로 실험실적인 기초연구로서 부분적으로 수행하는 단계에 있으며 관련분야 활용을 위한 본격적인 연구는 수행되지 못하고 있는 실정이고 이를 실용화시키기 위한 일환으로 능동적 자기 베어링의 회전 축계를 구성하고 있는 요소기술 중 하나인 전력 증폭기의 개발이 이뤄져야 할 필요성이 있는데 본 논문에서는 네트웍 기반 전력 증폭기 개발을 시도하였다. 전력 증폭기는 크게 리니어 앰프와 스위칭 앰프로 구분된다. 리니어 앰프의 경우 회로가 간단하고 노이즈가 비교적 작다는 장점이 있지만 전력손실 및 발열이 크기 때문에 에너지 측면에서 저 효율이라는 점과 따로 방열판을 부착해야 한다는 단점을 가지고 있고, 스위칭 앰프의 경우 전력손실이 작은 반면, 회로가 비교적 복잡하고 노이즈의 발생 가능성이 높다는 단점이 있다. 본 논문에선 위 두 가지 방식을 혼합한 혼합형 전력 증폭기로 설계하였다. 또한 기존에 전력증폭기의 경우 상위 주제어기로부터 제어량을 아날로그 신호로 통신하기 때문에 발생할 수 있는 EMI 노이즈신호에 대한 대책을 세워야 하는데 본 연구를 통해 개발된 전력증폭기는 따로 보조제어기(TMS320LF2406A)를 두어 상위 주제어기에 전력증폭기의 상태값을 궤환할 수 있도록 명령 신호체계를 전체 시스템의 샘플링 시간을 고려하여 비교적 전송 속도가 빠른 CAN(Controller Area Network)으로 구축하여 주제어기와 전력 증폭기간에 양방향 통신이 가능하도록 하였다. 이로써 전력증폭기의 상태정보를 알 수 있다. 따라서 본 논문에서는 칩 설계기술의 발전으로 가격대 성능비가 우수한 DSP(TMS320LF2406A)를 이용하여 과거의 아날로그 방식의 명령신호체계를 디지털 신호체계로 바꿈으로써 네트웍을 통해 전력증폭기의 상태진단 가능성을 검증한다.