• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.80-80
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• 2004

베어링리스 모터는 기존의 전동기와 자기베어링을 결합한 기술로 축 길이가 줄어들어 회전 속도를 높일 수 있으며 소형화가 가능하다는 장점이 있다(Fig. 1). 베어링리스 모터를 설계하기 위한 첫 번째 단계는 베어링리스 모터의 수학적 모델을 도출하는 것인데, 기존의 연구에서 부상용 전류와 부상력의 관계는 잘 정립되어 있다. 그러나, 회전자의 변위에 따른 부상력의 변화는 명확히 정의되어 있지 안다. 본 논문에서는 분산 자기 회로 이론을 이용하여 회전자의 움직임에 따른 부상력의 변화를 스프링계수의 형태로 모델링하였다.(중략)

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.458-460
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• 2006

본 논문은 대면적 자기부상 스태이지의 정밀급 위치제어를 위한 시스템 구성 및 제어 알고리즘에 대한 연구결과를 기술한다. 자기부상 스태이지는 16개의 동기모터에 의해 구동되며, 각 모터의 Moving 부분에 수직방향의 힘과 수평방향의 힘을 모두 발생할 수 있도록 Halbach 구조로 되어 있다. Matlab/Simulink 모델링을 수행하였으며, Simulation 결과를 벼였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권7호
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• pp.899-903
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• 2013

셀프베어링 모터는 하나의 자기 구동기(magnetic actuator)로 회전 구동과 자기부상을 동시에 구현한 전동기로 베어링리스모터 혹은 베어링 내장 모터로 불리기도 한다. 셀프베어링 모터에서 자기부상제어를 구현하기 위해 부상력과 제어전류 간의 모델을 역변환하여야 하는데, 힘-전류 간의 모델을 결정하는 변환행렬이 정방행렬이 아니며, 의사역행렬(pseudo-inverse) 또한 회전자의 각도에 따라 특이점을 가지게 된다. 본 논문에서는 힘-전류 모델에 제한조건을 추가하여 연속적 역변환이 가능한 새로운 방법을 제시하고, 역변환 행렬을 해석적으로 구하였다. 연속적 역변환을 이용한 부상제어기를 구현하여 안정적 부상제어가 이루어짐을 확인하였다. 힘-전류 모델에 추가한 제한조건으로 상전류의 총합이 0 을 유지하여 전류에 의한 고정자 자속밀도를 제거함으로써, 이전 연구에서의 자기포화 문제를 근본적으로 해결하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2001년도 추계학술대회논문집 I
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• pp.482-487
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• 2001

This paper introduces a Lorentz force type four-pole self-bearing motor, where the new pole arrangement of a stator is intended to function both as a synchronous PM motor and as a magnetic bearing. The Lorentz force type has some good points such as linearity of control force, freedom from flux saturation, and high efficiency unlike conventional self-bearing motors. Mathematical expressions of torque and radial force are derived to show that they can be separately controlled regardless of rotational speed and time. To verify the proposed theory, a prototype is made, where a ring-shape outer is actively controlled in two radial directions while the other motions are passively stable supposing the radial stability. Through some experiments, it is shown that the proposed scheme can provide high capability and feasibility for a small high-speed self-bearing motor.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제11권8호
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• pp.338-348
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• 2001

A hybrid self-hearing motor, which Is a functional combination of general permanent magnet (PM) motor and hybrid active magnetic bearing(AMB), was proposed a few years ago. In this paper the hybrid self-bearing motor is modified to a disk type, in which one of two magnetic hearings was substituted for a thin yoke to make the system more compact. An outer rotors in this self-hearing motor is actively controlled only in two radial directions while the ocher motions are passively salable owing to the disk-type structure. Main advantages of the proposed self-hearing motor are simple control mechanism, low power consumption and smart structure. Mathematical model for the magnetic force Is built wish consideration of the radial displacement of the rotor. The model helps us not only to design a levitation controller but also to expect the system performance. Some experimental results show good capability and feasibility of the Proposed self-bearing motor.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.73-81
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• 2002

This paper introduces a four-Pole Lorentz force type self-bearing motor in which a new winding configuration is proposed to enable the sing1e winding to function both as a synchronous PM motor and as a magnetic bearing. The Lorentz force type has some good points such as the linearity of control force, freedom from flux saturation, and high efficiency, unlike conventional self-bearing motors using a reluctance force. And also, compared with the previously proposed eight-pole type, this four-pole self-bearing motor is more profitable for high rotational speed. In this paper, mathematical expressions of torque and radial force in the proposed self-bearing motor are derived to show that they can be separately controlled regardless of rotational speed and time. For verification of the theory, a prototype is made, where a ring-shape outer rotor is actively controlled in two radial directions while the other motions are passively stable supposing the radial stability. Through some experiments. it is shown that the proposed scheme can provide high capability and feasibility for a small high-speed self-bearing motor.

• 한국자기학회지
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• 제9권1호
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• pp.48-54
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• 1999

자기부상형 리니어 모터와 비접촉 구동에 의한 크린룸 환경용 물류 운송장치를 개발하기 위하여 접촉 없이 완전하게 부상되는 자기부상레일을 개발하고자 하였다. 영구자석의 같은 극을 마주보게 배치할 때 생성되는 작용력에 의한 부상 특성을 파악하고, 해석을 통하여 외력 변화에 강인하고 부상위치의 변화가 작은 반발부상형 레일을 설계·제작하였다. 개발된 부상 레일은 고정자석 양면에서 서로 반발되게 자석을 배열하여 부상하는 구조로 상호 반발력에 의하여 평형이 이루어지기 때문에 부상체에는 횡력만 작용하게 된다. 부상계에서 발생되는 횡력은 부상체의 부상 중심 위치에 반발력을 이용한 보조자석을 설치하여 제어하고자 하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제17권12호
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• pp.1152-1160
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• 2007

이 논문에서는 선형 유도 모터로 추진되는 자기부상 열차 시스템에서 열차의 속도에 따라서 추진 시스템으로부터 발생하는 간섭력의 부상 시스템에 대한 영향을 최소화하기 위한 적분형 sliding mode 부상제어기의 설계에 대해서 다룬다. 제어기 구조는 적분형 제어기와 sliding mode 제어기로 구성된다. 적분형 제어기는 정적 외란에 대해서 정상상태 오차가 영에 도달하는 것을 보장하고 sliding mode 제어기는 수학적 모델이 본질적으로 갖고 있는 불확실성에 대한 강건성을 보장 한다 sliding mode 제어기의 chattering 문제를 해결하기 위해서 연속 함수를 도입한다. 선형 유도모터에 의한 간섭력은 실험 데이터의 curve fitting에 의한 수학적 모델링을 통하여 수식화 한다. 컴퓨터 모의시험을 통해서 설계돈 적분형 sliding mode 제어기의 효율성을 보인다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2003-2004
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• 2006

본 논문은 대면적 자기부상 스태이지의 정밀급 위치제어를 위한 시스템 구성 및 제어 알고리즘에 대한 연구결과를 기술한다. 자기부상 스태이지는 16개의 동기모터에 의해 구동되며, 각 모터의 Moving 부분에 수직방향의 힘과 수평방향의 힘을 모두 발생할 수 있도록 Halbach 구조로 되어 있다. Matlab/Simulink 모델링을 수행하였으며, Simulation 결과를 보였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제11권6호
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• pp.223-232
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• 2001

Aiming at a small axial pump with a levitated rotor, an axial-type self-bearing motor is presented, which has a rotor wish four permanent magnets and two stators with two-pole three-phase windings. In this system, only the axial motion of rotor is actively controlled by two opposite self-bearing motors just like in the case of an axial magnetic bearing, while the other motions are passively stable. For rotation, It follows the theory of a four-pole three-phase synchronous motor. This paper Introduces schemes for design and control of the self-bearing motor and shows some experimental results to Prove the feasibility of application for the axial Pump.