• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.746-747
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• 2008

초고속 전동기는 일반적인 회전수를 초고속 전동기로서 기존 전동기보다 여러 가지 장점을 가지고 있어 그 수요가 늘어나고 있는 실정이다. 본 논문에서는 15kW, 120,000rpm의 초고속 전동기를 제작하기 위한 기초설계단계에서 계산된 내용과 형상을 알아보고 그 가능성을 타진해 본 내용이다. 본 연구에서는 영구자석을 사용한 초고속 전동기로서 해석과 설계과정을 거치면서 로터의 직경을 계산하고 구동 드라이버 설계제작 및 사용할 영구자석과 코어을 제작하여 고소속 전동기를 제작하고 제작된 전동기를 조립하여 그 특성을 평가하는 순서로 개발을 완료하고자 하였다. 본 논문에서는 이러한 내용중 FEM 설계 과정을 소개하고 그 가능성에 대해서 알아보았다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.808-809
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• 2011

초고속 전동기는 일반 전동기보다 높은 주파수로인해 철손이 증가하게 된다. 철손의 증가는 더 높은 온도상승을 야기하게 되고, 전동기를 냉각시키지 못하면 열응력과 열화등으로 수명을 단축시킨다. 본 논문에서는 초고속 전동기의 자계-열 연성해석을 통해 전동기의 특성을 해석, 예측하고자 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.798_799
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• 2009

초고속 전동기는 일반적인 회전수를 초고속 전동기로서 기존 전동기보다 여러 가지 장점을 가지고 있어 그 수요가 늘어나고 있는 실정이다. 본 논문에서는 15 [kW], 120,000 [rpm]의 초고속 전동기를 제작하기 위한 기초설계단계에서 계산된 내용과 형상을 알아보고 그 가능성을 타진해 본 내용이다. 본 연구에서는 영구자석을 사용한 초고속 전동기로서 해석과 설계과정을 거치면서 로터의 직경을 계산하고 구동 드라이버설계제작 및 사용할 영구자석과 코어을 제작하여 고소속 전동기를 제작하고 제작된 전동기를 조립하여 그 특성을 평가하는 순서로 개발을 완료하고자 하였다. 본 논문에서는 이러한 내용 중 FEM 설계 과정을 소개하고 그 가능성에 대해서 알아보았다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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• v.40 no.1
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• pp.45-54
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• 2003

Turbo compressor needs high speed rotation of impeller in structure, high rated gearbox and conventional induction motor. This mechanical system increased the moment of inertia and mechanical friction loss. Resently, the study of turbo compressor applied super high speed motor and drive, removing gearbox made its sire small and mechanical friction loss minimum. This paper describes the implementation of the vector control schemes for a variable-speed 131㎾ PMSM(Permanent Magnet Synchronous Motor) drive in super-high speed application.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.11a
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• pp.143-144
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• 2015

본 논문에서는 단상 영구자석 전동기를 초고속으로 구동하면서 전력을 제어할 수 있는 방법을 제안한다. 일반적으로 단상 영구자석 전동기의 제어는 전류 센서 및 홀 위치 센서를 기반으로 전류 제어를 통하여 이루어진다. 그러나 초고속 구동에서 위치 측정의 정밀도는 떨어지게 되고, 평균 전류의 측정 또한 어렵게 된다. 또한, 가정용 단상 전원을 사용하는 경우, 전류 고조파 규제를 만족시키기 위하여 PFC회로의 추가가 필요하다. 본 논문에서는 하나의 홀 센서를 사용하여 위치를 추정하고, 전류 센서를 사용하지 않으면서 전류 고조파를 억제할 수 있는 초고속 구동 방법을 제안한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.1193_1194
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• 2009

일반적으로 자기부상열차는 고속, 내구성, 안전성 등을 만족하는 가장 적합한 시스템 중 하나로 부각되고 있다. 300[km/h] 이하의 중저속 자기부상철도의 경우, 추진용으로 선형유도전동기가 사용되고 있으며, 초고속 자기부상철도의 경우, 선형유도전동기보다 고효율, 고출력의 특성을 가지는 선형동기전동기가 사용되고 있다. 한국철도기술연구원에서는 2008년도부터 700[km/h]급 초고속튜브열차용 선형동기전동기연구를 시작하였으며, 추진/부상 일체형 권선형 선형동기전동기연구를 수행하고 있다. 따라서 본 논문에서는 초고속튜브열차용 선형동기전동기 연구의 일환으로, 축소형 영구자석형 선형동기전동기(PM-LSM)의 수학적 방법에 의한 기본설계를 수행하였으며, 이를 이동자만을 고려한 자기등가회로법을 이용하여 권선형 선형동기전동기(EM-LSM)로 변환 설계를 수행하였다. 또한 설계된 PM-LSM과 EM-LSM 모델의 FEM 해석을 이용한 특성 분석을 통하여 본 논문에서 제안한 변환 설계기법의 정확도 검증 연구를 수행하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.754-755
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• 2015

초고속 전동기의 경우 시스템의 경량화, 소형화를 가능하게 함으로써 에너지 변환 효율을 크게 증가시킬 수 있어 여러 산업 분야에서의 적용이 점차 증가되고 있다. 하지만 초고속 전동기의 회전자에 쓰이는 희토류 영구자석은 높은 가격과 원료 수급의 불안정성으로 인해 대량 생산에 큰 걸림돌로 작용하고 있다. 따라서 본 논문에서는 저렴한 가격과 재료 수급이 용이한 페라이트 영구자석을 이용한 7.5kW, 60000rpm급 초고속 전동기를 제시하였으며, 공간 고조파법을 사용하여 자계 특성 해석을 수행하였다. 해석 결과의 타당성은 유한요소해석 결과와의 비교를 통해 타당성을 입증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2009.11a
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• pp.87-89
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• 2009

최근 초고속 압축기와 같은 다양한 분야에서 대용량 초고속 모터 드라이브 시스템이 많이 사용되고 있다. 이러한 시스템에 사용되는 초고속 전동기는 정격 회전 속도가 수만 r/min에 이르며, 작은 인덕턴스 값을 가지는 것이 특징이다. 따라서 초고속 전동기의 고정자(Stator)에는 큰 맥동(ripple) 성분을 가지는 전류가 흐르게 되며, 이로 인해 발열, 손실등의 문제가 발생하게 된다. 본 논문에서는 결합(coupled inductor)를 이용하여 대용량 인버터를 병렬 운전하는 방법을 제안하고, 이를 통해 초고속 전동기의 고정자에 흐르는 전류 맥동의 크기를 감소시키고자 한다. 제안된 방법은 실험을 통해 그 타당성을 검증한다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.12 no.3
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• pp.191-198
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• 2007

This paper proposes the instantaneous source voltage and phase current control for torque ripple reduction of a high speed miniature BLDC motor. As compared with general BLDC motor, a high speed miniature BLDC motor has a fast electrical time-constant. So the current and torque ripple are very serious in a conventional PWM switching during conduction period. In order to reduce the switching current ripple, instantaneously controlled source voltage is supplied to the inverter system according to the motor speed and load torque. In addition, the fast hysteresis current controller can keep the phase current In the limited band. The proposed method is verified by the computer simulation and experimental results.

• KIPE Magazine
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• v.13 no.5
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• pp.39-46
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• 2008