• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.19 no.6
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• pp.222-226
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• 2009

This paper presents the new design of flat electromagnetic actuator. Novel shorted turn and copper center pole are placed into existent design in order to reduce the inductance of coil and accelerate the initial response. Finite element analysis using commercial electromagnetic solver “MAXWELL” is performed to simulate the improvement of dynamic characteristics such as fast initial response and so on.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.20 no.1
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• pp.28-33
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• 2010

The purpose of this paper is to analyze and design a new hybrid electromagnetic linear actuator for linear pumps. Solenoid linear actuator is widely used because it occupies small space due to no mechanical energy conversion system. In addition, the energy loss is very low and it has no noise. Conventional solenoid linear actuator, however, has the critical drawback of high power consumption. In this research, we present a new hybrid electromagnetic linear actuator using a permanent magnet in order to reduce power consumption. The enhanced performance of the hybrid linear actuator was verified by dynamic finite element analysis.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.20 no.4
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• pp.149-152
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• 2010

The flat coil actuator is widely used to make high precision products because it has no friction between the moving coil and the guide. Finite Element Method, a favored actuator design tool due to its high accuracy, was utilized to analyze the electromagnetic actuator, but it consumes a lot of time especially in computation iterations for optimization. Accordingly, the magnetic equivalent circuit analysis can be an alternative tool to FEM because of its computation iteration capability with fair accuracy. In this paper, lumped parameter model and the simulation results are presented. In addition, the result of lumped parameter analysis is compared with those obtained from finite element analysis for verification.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2003.07c
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• pp.2811-2814
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• 2003

본 논문에서는 Sub-nano 수준의 위치정밀도와 분해능을 갖는 Piezo actuator 의 제어기 설계를 목적으로 하였다. 이산 시간 상태 공간에서의 Piezo actuator를 이용한 1 축 스테이지 드라이브 시스템 SISO 제어기를 설계하였다. Piezo actuator 의 소재 자체의 특성으로는 Hysteresis 가 있으며, 이는 정상상태에서 Piezo actuator 의 위치 오차를 발생하는 주요 원인이 된다. 제어기의 설계는 극점 배치 방법을 기본으로 하여 Hysteresis 에 대한 보상을 목적으로 적분제어방식과 외란 추정기를 각각 적용하였다. 모의실험을 통하여 제어기의 설계 및 시뮬레이션 하였으며, Hysteresis 에 대한 보상이 이루어짐을 보았고, 실험을 통하여 이를 증명하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2001.12a
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• pp.33-36
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• 2001

본 논문은 높은 추력비(전동기 추력/전동기 중량=N/ Kg)를 갖는 영구자석 여자 횡축형 선형 전동기(TFLM)를 가진기 엑츄에이터로 사용하여 부피와 체적을 줄이고 적은 중량이 요구되는 고출력 전동식 가진기 시스템을 유압식을 대체하여 구현하고 가변 변위 및 가변 속도가 가능한 제어 방법을 개발하여 적용하고자 한다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.20 no.6
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• pp.234-238
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• 2010

Solenoid diaphragm fuel pump, which to replace mechanical fuel pump system by utilizing cam-shaft driving force, is in the spotlight for being a high efficient green car component. However, there is a drawback in power consumption as a solenoid diaphragm fuel pump only relies on solenoid for its flux needed in reciprocating motion. Therefore, this research proposes permanent magnet type VCM (Voice Coil Motor) fuel pump system to minimized power consumption. Furthermore, the study compares and analyzes power consumption and dynamic performance between the current and the former solenoid diaphragm pump by conducting finite element analysis with the commercial electromagnetic solver, MAXWELL.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.25 no.9
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• pp.53-58
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• 2008

The traditional engine valve train in a combustion engine is the mechanically driven camshaft system that provides one-fixed valve timing. The variable valve timing (VVT), however, is highly required to achieve the significant improvement in fuel economy. To achieve VVT in combustion engine, the solenoid type of actuator had been developed in past years, but it requires current in all operation period, the starting is difficult and the efficiency is low. In this paper, a new linear actuator using permanent magnet (PM) is proposed and verified its feasibility by finite element (FE) analysis.

• The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers D
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• v.54 no.1
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• pp.33-39
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• 2005

In this paper, we propose a slider servo-mechanism driven by electro-magnetic actuator to improve straightness of linear motor stages. Based on axial-position dependent deterministic characteristics of the straightness error, a feedforward compensation control is appled to reduce the straightness error. In the consideration of uncertain properties of friction and its effects on positioning accuracy, a sliding mode control is applied. The effectiveness of the suggested mechanism and the control performances are illustrated along with some experimental results.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.11 no.5
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• pp.404-408
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• 2006

This paper presents an anti-windup gain selection method for a complex vector synchronous frame PI current controller. The complex vector PI current controller is more robust to the parameter variation than the state feedback decoupling PI current controller. The complex vector PI current controller also includes an integral term, which can results in windup problem when the controller is saturated due to physical limitation of the system. Furthermore, even an anti-windup is utilized, inappropriate gain can deteriorate the performance of the current controller. Therefore, appropriate anti-windup gain selection method for a complex vector current controller has been proposed based on the mathematical description of the current control system. The superior performance of the current control system with the proposed anti-windup gain has been verified by the experimental results.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2010.06a
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• pp.304-304
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• 2010

최근 생활에 편리하며 휴대하기 좋은 전자기기들이 개발되고 있다. 휴대폰이나 MP3와 같은 전자기기들은 거의 필수품이라고 할 정도로 우리의 일상생활에 근접하여 있다. 그 종 대표적으로 휴대폰의 종류로 스마트폰과 같은 터치스크린을 이용한 사례는 점차 상승하고 있으며 시간이 지날수록 그 수요는 더욱 많아지고 있다. 때문에 몰입감 제공을 위하여 햅틱장치의 채용이 일반화 되고 있다. 햅틱장치란 가상환경이나 원거리에 있는 환경과 사용자가 상호 작용할 때 사용자에게 촉감이나 힘의 정보를 전달하여 주는 장치로 진동 및 회동 저항에 의해 사용자로 하여금 촉감들 느낄 수 있도록 하는 장치를 뜻한다. 즉, 현실감을 전달을 중점으로 하는 햅틱장치는 빠른 응답 속도와, 진동의 주파수와 크기는 독립적으로 제어가 가능해야 하며 기계적 수용기들을 직접적으로 자극할 수 있어야 한다. 하지만 모바일 햅틱장치의 경우 크기 및 소비전력의 문제로 모든 스펙을 만족하기에는 어려워 좀 더 한정적인 느낌을 제공할 수 없다. 현재까지 모바일 장치에서 햅틱 피드백을 위하여 진동모터나, 솔레노이드, 압전 액츄에이터 등이 많이 사용되어 지고 있다. 그 중 압전 액츄에이터는 입력에너지를 기계적 출력에너지로 변환되는 효과를 이용 한 것으로 압력 센서, 초음파 센서 등 많은 분야에서 응용되고 있으며 변위 범위는 작지만, 크기가 매우 작고 변위 정밀도가 높으며 발생력과 응답속도가 빠르다는 장점이 존재한다. 이를 이용한 햅틱 압전 엑츄에이터의 제작에 사용되는 압전 세라믹스는 높은 전기적 특성을 가질수록 더 졸은 효율을 가지며 이로 인하여 보다 좋은 전기적 특성을 가지는 압전 세라믹스를 필요로 한다. 현재 많이 사용되는 PZT계 세라믹스는 우수한 전기적 특성으로 많이 사용되고 있지만 Pb의 유독성으로 인한 환경문제로 Pb가 포함된 제품을 제한하고 있어 현재 Lead-free의 연구가 이루어지고 있다. Lead-free중 Ba$(Ti_{0.8}Zr_{0.2})O_3$(BZT)는 PZT계 세라믹스를 대체할 차세대 압전 재료로 주목받고 있다. 일반적으로 Lead-free의 압전계수($d_{33}$=100~300pC/N)는 비교적 낮은 값을 보이지만 BZT의 압전계수(BZT $d_{33}$~620pC/N)는 PZT계 세라믹스의 압전계수($d_{33}$=500~600pC/N)와 비교하여 부족하지 않은 압전계수를 보여주며 PZT를 대체할 재료로 주목받고 있다. 본 실험은 햅틱 압전 엑츄에이터용 무연 압전세라믹스의 제작을 위하여 Ba$(Ti_{0.8}Zr_{0.2})O_3-(Ba_{0.7}Ca_{0.3})-TiO_3$(BZT -BCT)의 조성으로 유전 및 압전 특성을 조사하였다.