• 대한기계학회논문집A
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• 제32권10호
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• pp.850-855
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• 2008

This paper suggests a new linear motor which is able to levitate as well as move its mover without any linear bearing or even additive windings. Its structure is very similar to a well-known both-sided linear motor which consists of two stators and a common mover. And the movement principle is the same with that of conventional linear motor. But unlike the conventional one, the amplitudes of phase currents are controlled to levitate the mover. In this paper, the structure and principle of the suggested bearingless linear motor are introduced in detail and its feasibility is experimentally investigated. Using the prototype and a very simple controller, we succeeded in the levitation and linear movement of the mover at a time.

• 한국철도학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.1-8
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• 2010

현재 국내에서 연구 개발 중인 자기부상열차는 대차 프레임에 장착되어 있는 전자석에서 부상과 안내가 이루어지고 역시 대차 사이드프레임 하단에 위치한 리니어모터에서 추진력을 발생하여 주행하는 방식으로 되어있다. 본 논문에서는 자기부상차량이 다양한 주행시나리오에 따라 부상 주행시 대차프레임의 수명평가를 예측하기 위한 방법에 대하여 연구하였다. 이를 위하여 가이드레일의 불규칙도를 고려한 동역학해석에서 구한 동하중을 이용하여 대차의 진동특성을 고려한 내구해석을 수행하고 기존의 정적내구해석에서 나타나지 않았던 취약부위를 추가적으로 검토할 수 있었다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.129-135
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• 2014

본 논문에서는 이동할 때 마찰이 없고 소음이나 먼지가 발생하지 않는 자기부상 물류이송시스템의 설계 방법을 제안한다. 제안된 자기부상 이송시스템은 크게 부상시스템과 추진시스템으로 구분된다. 자기부상시스템은 레일로 전자석을 끌어당기는 흡인식 부상시스템으로 구현하였으며, PID 제어기를 사용하여 전자석 공급 전류를 제어하였다. 자기부상 이송시스템의 추진시스템에는 바퀴의 마찰과 모터의 회전이 없고 소음이 최소화 되는 선형 유도전동기를 사용하였다. 추진시스템의 제어방법은 입력되는 직류전압에서 큰 교류전압을 얻을 수 있는 공간벡터 펄스폭 변조방식을 적용하였다. 제안한 자기부상 물류이송시스템은 부상 및 추진 제어 실험을 통하여 성능을 검증하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.162-162
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• 2004

위치결정 기술은 초정밀 미세 기술의 발달과 제품의 소형화, 경량화에 대한 요구가 늘어나면서 고정밀화가 가속화되어 현재는 나노미터 수준의 위치정밀도를 요구하고 있다 현재 널리 사용되어지는 표면형상 측정기인 AFM은 분해능과 정밀도는 우수하지만, 이송 스테이지의 제한으로 측정영역이 좁은 단점이 있다. 이를 극복하기 위해서 이중서보를 사용한 방식들이 많이 제안되어 왔고 단일 서보를 사용하는 방식들도 연구되고 있다. 하지만 이중서보 방식은 여러 가지 액츄에이터와 컨트롤러를 사용해야하므로 제어알고리즘과 시스템이 복잡해지는 단점을 가지고 있다.(중략)

• 한국전자파학회지:전자파기술
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• 제2권3호
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• pp.17-25
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• 1991

자기부상열차 시스템에서의 자속 누설은 주로 부상용 전자석과 리니어 모터, 안내용 전자석으로 부터 발생하 여 intra - system 및 inter - system EMI 현상과 biological effect을 야기할 수 있다. 본 논문에서는 누설 자속의 크기에 영향을 주는 각종 요소들을 고려하여 열차 주위에 분포하는 자기장의 세기를 계산하였으며, 여기서 얻어진 결과를 이용하여 차제 바닥과 측면에 사용되는 구조물의 재질과 위치에 따른 최소 두께를 계산하여 자기장 차폐를 위해 차체 무게가 증대되는 것을 최소로 할 수 있는 방법을 제시하였다. 이 결과를 한국해사기술연구소에서 설계제작한 2인승 자기부상열차 모형에 적용하여 열차 모형 주위의 자속 밀도에 대한 등자위선을 구하고, 이때의 최소 차폐 두께를 제시함으로써 차폐 재료의 무게에 대해 50% 이상의 감량이 가능하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2007년도 추계학술대회논문집
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• pp.722-726
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• 2007

In this paper we deal with a design of the integral sliding mode controller to suppress the disturbance force acting on the suspension system of the magnetically levitated train system. One of the important factors that cause the disturbance force acting on the suspension system comes from the low propulsion speed of linear induction motor. In this paper integral sliding mode controller is employed to reject the disturbance force produced by the propulsion system of the linear induction motor. In order to show the effectiveness of the designed controller a dynamic simulation is utilized and the sliding mode controller without integral compensator is compared with the proposed integral sliding mode controller to suppress the disturbance force.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제16권12호
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• pp.1201-1207
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• 2006

This paper introduces a step motor with a passively levitated rotor which comprises a homopolar step motor and a passive magnetic bearing. Compared with conventional self-bearing motors which are mostly based on the active magnetic bearing technology, the proposed motor has a very simple structure and operating principle. For the levitation, it works just like passive magnetic bearings which use the repulsive force between permanent magnets. Halbach array is used to increase the bearing stiffness. On the other hand, its rotation principle is just the same with that of conventional motors. In this paper, we introduce the design scheme to avoid the flux interference possibly produced by electromagnets and permanent magnets, and show some results of FEM analysis to predict the performance of the proposed motor.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1019-1020
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• 2010

• 조명전기설비학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.160-169
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• 1999

리니어 펄스 모터(LPM, Linear Pulse Motor)는 고정자와 가동자 사이의 공극에 미세한 치 피치로 되어 있기 때문에 고정밀의 유연한 선형운동을 필요로 하는 분야에 적합하다. 리니어 펄스모터의 힘과 위치는 치 피치, 공극 영구자석 및 여자전류에 의해서 민감하게 영향을 받는다. 따라서 LPM은 힘 특성을 해석하는 것이 매우 중요하다. 본 논문은 공극에서 힘 계산을 위하여 퍼미언스법을 적용하였다. LPM의 공극은 공압베어링에 의해서 발생된 압력으로 부상된다. 간단한 공압과 퍼미언스법은 일정 조건에서 공극을 계산하는 데 사용되었다. 따라서 최대로 이용할 수 있는 힘은 공극의 가변에 대한 자기수반 에너지법으로부터 구하였으며, 또한 수직력과 선형 추력은 미세 변위 1[mm]로부터 얻을 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.97-97
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• 2012

반도체 및 디스플레이 공정등에서 고진공 및 급 배기 환경을 제공하기 위하여 사용되는 터보분자펌프 (Turbomolecular Pump, TMP)는 다층의 회전깃을 갖는 로터를 회전시켜 분자를 배출시키는 방식을 사용하는 진공펌프이다. 또한 최근에는 디스플레이 및 반도체 공정에서 높은 진공도뿐만 아니라, 높은 배기속도를 요구하는 추세에 따라, 터보 펌프와 드래그 펌프부분을 동시에 가지고 있어 상대적으로 작동 진공도 영역이 넓은 복합 분자펌프(Compound Turbomolecular Pump, CMP)의 활용도가 넓어지고 있다. 이러한 분자펌프가 장시간의 고속회전에 적합하고, 베어링에서의 오염을 없앨 수 있는 비접촉 방식인 자기부상 방식이 주로 적용된다. 자기베어링 시스템은 하드웨어와 소프트웨어로 나누어질 수 있는데, 하드웨어는 회전하게 되는 블레이드 로터 및 자기베어링 로터, 모터 로터 등이 포함된 축과 고정되어 있는 자기베어링 코어와 코일, 변위센서 등의 펌프 하우징 부분, 또한 이를 제어하기 위한 전력 증폭 시스템 등의 기전적인 요소들이 이루어져 있다. 소프트웨어라 할 수 있는 제어시스템에 있어서 자기 베어링이 불안정한 특성을 갖는 개루프계를 갖고 있으므로 안정화를 위한 능동제어 시스템이 필수적이며 진동제어 등의 기능을 갖도록 적용된다. 따라서 이러한 복합분자펌프의 성능은 이러한 시스템을 구성하는 개별 요소의 성능과 이를 통합한 제어시스템의 성능이 결정한다고 할 수 있다. 본 논문에서는 현재 개발중인 2,500 l/s급의 자기부상형 고진공 복합분자펌프의 시작품에 대하여 고속회전의 안정성에 대한 연구를 수행한 내용을 보고하고 있다. 디지털 제어시스템을 적용한 시작품의 최대 26,000 rpm까지의 고속회전시의 회전 응답 및 진동 특성을 측정 분석하였으며, 로터의 고유진동수 및 진동 모우드를 분석하였다. 또한 연속 작동시의 발열특성과 각 부분의 온도와 회전 안정성과의 관계를 평가하였다.