• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2010.07a
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• pp.55-56
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• 2010

다상 유도 전동기(Multi phase induction motor)의 고성능 제어를 수행하기 위해서는 정확한 파라미터 계산이 필수적이다. 특히 전동기의 벡터제어(FOC, Field oriented control)나 직접토크제어(DTC, Direct torque control)와 같은 고성능 제어 시스템의 경우, 슬립 계산이나 자속관측기 그리고 PI 제어기 게인 추정에서 전동기 상수들이 필수적으로 사용된다. 본 논문에서는 실험용으로 집중권(Concentrated winding) 구조를 가지는 2kW, 5상 유도전동기를 제작하였으며, 5상 유도전동기 파라미터 추정에 대한 방법을 제시하였다. 일반적으로 다상 유도전동기의 경우 1차 공간 고조파(1st space harmonic) 성분에 대한 파라미터만을 추정하여 제어에 사용하지만, 본 논문에서는 1차 공간 고조파 성분과 3차 공간 고조파(3rd space harmonic) 성분에 대한 파라미터 추정 방법을 제시한다. 결과적으로 제안된 파라미터 추정 방법의 타당성을 확인하기 위해서 설계값과 실험값을 비교하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.07a
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• pp.3-5
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• 2018

유도 가열 (Induction Heating; IH) 기기는 빠른 가열 속도, 안전성, 청결성 등의 장점으로 산업계와 가정에서 널리 사용되고 있다. 하지만 기존 IH 기기는 낮은 저항을 갖는 비자성체 용기를 가열할 때 1차측 스위치에 높은 전류가 유도됨으로써 스위칭 손실과 전도 손실이 증가하고 스위치 정격 전류량을 초과하는 문제가 발생하였다. 본 논문에서는 용기 재질에 따른 임피던스 특성을 분석하여 비자성체 용기를 가열하기 위한 적절한 유도 가열용 직렬 공진형 컨버터의 새로운 스위칭 변조방식을 제안한다. 2 kW의 정격 전력을 가지는 유도 가열용 컨버터의 시작품을 사용하여 설계 방법론과 스위칭 변조 방식의 타당성과 성능을 검증하고자 한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.07a
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• pp.110-111
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• 2013

전원의 변동이 심한 전압원을 사용하는 선박, 전기자동차 등에서는 DC-Link전압이 가변하기 때문에 낮은 영역의 전압에서는 최대출력 운전을 할 수가 없다. 낮은 영역의 전압에서 최대 출력을 하기 위하여 유도전동기 ${\Delta}$결선 운전을 해야 하지만 ${\Delta}$결선 운전시 높은 입력 전류로 인하여 인버터 전력소자의 온도가 상승하게 된다. 따라서 유도전동기 Y결선 운전을 하고 부족한 출력은 유도전동기 약계자 제어를 하여야 한다. 본 논문은 가변 DC-Link 전압에서 최소의 상전류로 전력소자와 유도 전동기의 상태에 따라 최대출력 운전을 하는 약계자 제어 알고리즘을 제안하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.07a
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• pp.395-396
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• 2013

고주파 유도가열 시스템은 고효율 및 생산의 편의성으로 산업 전반에 걸쳐 다양하게 적용되고 있다. 이러한 고주파 유도 가열 시스템은 크게 정류부, 전압조절부, 공진형 인버터로 구분된다. 공진형 인버터는 공진 주파수로 스위칭 시, 순수 실수 어드미턴스만 남게 되어 최대 효율을 얻는다. 공진 주파수는 공진회로의 입력 어드미턴스에 의해 결정되는데, 용융과정에서 피가열체의 저항 값은 시간에 따라 변화한다. 이는 전체 입력 어드미턴스의 변화와 공진 주파수의 변화로 나타나고, 효율이 저하되는 단점이 있다. 본 논문에서는 공진 인버터의 공진 주파수를 스스로 추종하는 자기공진 추종 토폴로지를 제안한다. 제안된 토폴로지는 고주파 유도가열 시스템의 용융과정에서 피가열체의 저항 값이 시변하여 공진 주파수가 이동하더라도 반주기 내에 정확하게 추종 동작을 한다. 본 논문에서는 제안된 자동 공진 추종회로를 기존의 병렬 공진 유도가열 시스템에 적용하여 타당성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2001.07a
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• pp.422-425
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• 2001

권선형 유도전동기는 기동시에 충분히 큰 저항을 외부에서 삽입하여 기동전류를 작게하는 동시에 기동 토크를 크게 할 수 있다. 또한, 유도전동기의 각 기동 방식중에서 가장 우수한 시동특성을 가지고 있으며 크레인, 시멘트공장 등 중부하 시동이 요구되는 경우 널리 사용되고 있다. 권선형 유도전동기 드라이브 시스템의 전류, 토크, 위치 및 속도 등의 제어를 위하여 일반적으로 산업현장에서는 Pl 제어기가 많이 적용되고 있다. 그러나 이러한 시스템은 센서 부착시 여러가지 환경적 제약으로 인한 전체시스템의 성능 저하를 가져올 수 있어 이를 개선하기 위한 센서리스 벡터제어가 활발히 연구되고 있다. 본 논문은 권선형 유도 전동기의 센서리스 벡터제어를 위해 MRAS 기법을 적용하였고, 기존의 MRAS 기법 적용시 발생하는 파라미터 변동에 따른 속도추정오차를 개선하기 위해 센서리스 벡터제어의 속도제어에 크게 영향을 미치는 고정자 저항을 온라인으로 튜닝함으로서 파라미터 변화에 강인한 센서리스 속도제어를 구현하였다. 제안된 기법의 타당성 및 유효성을 디지털 컴퓨터에 의한 시뮬레이션에 의해 확인하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.247-248
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• 2014

유도 전동기의 센서리스 방법 중 적응 자속 관측기 기반의 센서리스 제어는 유도 전동기의 고정자 전압과 전류로부터 정지 좌표계 상의 고정자 전류와 회전자 자속을 추정하고, 추정된 회전자 자속과 고정자 전류 추정 오차로부터 회전자 속도를 추정하는 방식으로, 산업계에서 널리 사용되는 유도 전동기 속도 센서리스 제어 방식 중 하나이다. 기존의 적응 자속 관측기는 중/고속에서의 전류 추정 성능이 저하되어 중/고속에서의 제어 성능이 저하되는 단점이 있어 왔다. 본 논문에서는 이러한 단점을 개선하기 위한 개선된 적응 자속 관측기의 설계 방법을 제안하고 3.7kW 유도 전동기를 이용한 실험을 통하여 제안된 방식의 성능을 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.293-294
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• 2012

본 논문에서는 H-브릿지 멀티레벨 인버터를 이용한 고전압 대용량 유도 전동기 구동을 위한 단순하고 강인한 속도 센서리스 제어를 소개하였다. H-브릿지 멀티레벨 인버터는 고전압 대용량화, 우수한 입출력 전력품질, 모듈화, 그리고 설치 조건 편의성으로 인해 고전압 대용량 유도 전동기 가변속 용도로 적용이 확대되고 있지만, V/F 운전시의 대표적인 단점인 저속 영역에서의 낮은 토오크, 무부하 혹은 경부하 조건의 전류 및 전동기 진동, 그리고 전동기 슬립에 의한 속도 변동은 대용량 유도 전동기의 인버터 적용에 걸림돌이 되고 있다. 따라서, 이러한 문제점을 극복하기 위해 속도 센서가 필요 없으며 전동기 상수에 강인한 속도 센서리스 제어를 전류 및 슬립 보상을 적용하여 유도 전동기의 기동 토오크 증대, 경부하 진동 억제, 그리고 속도 제어 특성을 향상 시켰다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2010.11a
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• pp.218-219
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• 2010

유도 전동기의 편심 고장은 베어링 손상 등으로 발생되며, 심해질 경우 고정자와 회전자간의 접촉으로 전동기 파괴를 일으킨다. 이를 진단하는 대표적인 방법으로 온라인 전류 스펙트럼 분석법(Motor Current Signature Analysis, MCSA)이 있으나 전동기 정보의 필요, 부하에 영향을 받는 등의 문제점이 있다. 본 논문에서는 유도 전동기의 편심을 오프라인으로 진단하는 새로운 방법을 제안한다. 유도 전동기의 회전자의 위치를 변경하며 고정자 권선으로부터 관측된 임피던스 값으로 편심을 진단한다. 제안된 방법은 온라인 진단 후 정확한 편심 고장 여부를 확인하는데 사용될 수 있으며, 7.5마력 유도전동기의 정적, 동적, 복합 편심에 대한 실험을 통해 증명되었다.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.24 no.1
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• pp.117-123
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• 2010

Proposed induction-heated system is innovative system which applied special high-frequency power circuit technique for thermal converse technique and IH(Induction-Heating) magnetic induction heating generated from induction-heated metallic package that is for distillation unit. This electromagnetic induction heating technique is used high frequency inverter. By using high frequency inverter high frequency alternative current in the range of [kHz] can be made with conventional alternative current. In this contribution IGBT module is used for high frequency inverter. Resonant high frequency inverter make system of high capacity and high efficiency. This paper describes the temperature control of induction heating system hot air producer using the voltage-fed series resonant high-frequency inverter which can operate in the frequency range from 20 to 44[kHz].

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.10 no.4
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• pp.740-746
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• 2009

Two step serial load induction superheater has been proposed using resonance type induction heat method in this paper. Heat method is a type of flowing the electron induction and current to special alloy heater in body from external heat coil with non-contact method. Inverter was a full bridge serial load resonance type and inductor was used as load in LC resonance design to maximize the efficiency. The developed system is a new heat exchanging method combined with electromagnetic induction heater and fluid movement, ana very accurate to control of heating the gas, liquid and evaporated mass, so on without combustion process.