• 제목/요약/키워드: 초음파 전동기

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가변구조 제어를 이용한 초음파 전동기의 위치제어에 관한 연구 (A Study on Position Control of Ultrasonic Motor Using Variable Structure Control System)

  • 홍순일;김홍석
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1998년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.546-548
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    • 1998
  • 초음파는 초음파 가공기나 초음파 세척기 등에 많이 이용되고 최근 액추에트로서 초음파 전동기가 주목을 받고 있다. 압전 혹은 자기비틀림 효과를 이용하여 얻는 초음파 진동기는 전기-기계 변환효율이 다른 수단에 비하여 매우 높으므로 이것을 이용하여 얻는 초음파 진동은 왕복운동에서 직선 혹은 회전운동으로 변환시키는 연구가 행해지고 있다. 본 연구에서는 진행파 방식의 초음파 전동기를 중심으로 그 회전 원리를 이해하고 모델링 하였다. 외란에 대하여 강인한 제어방식으로 알려져 있는 가변구조제어의 이론을 이해고 회전형 진행파 방식의 초음파 전동기를 이용한 가변구조, 제어에 의한 서보계를 설계한다. 이때 제어방법은 속도패턴을 미리 정하여 두고 그 패턴에 따라 슬라이딩 모드를 사용하여 속도를 제어하여 위치를 제어하는 것이다. 초음파 전동기의 가변구조제어에 의한 위치제어를 컴퓨터 시뮬레이션으로 검토하고 제어 파라미터를 결정하였다. 그리고 인터페이스 보드를 제작하고 컴퓨터와 전동기를 접속하여 실제 제어 알고리즘을 이용하여 초음파 전동기의 제어 실험을 행하였다.

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압전세라믹스에 의한 초음파 전동기의 개발동향

  • 김진수;이덕출
    • 전기의세계
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    • 제46권9호
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    • pp.23-28
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    • 1997
  • 본고에서는 최근 중요한 기기로 주목받고 있는 초음파 전동기에 관하여 그 개발 역사와 초음파 전동기의 원리와 종류, 특징과 응용 분야, 외국의 개발 및 시장 전망 등에 관하여 기술하고자 한다.

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초음파 리니어액츄에이터 및 전동기

  • 장석명
    • 전기의세계
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    • 제39권9호
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    • pp.27-34
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    • 1990
  • 초음파 구동장치는 기존 액츄에이터나 전동기의 우너리나 구조와는 전혀 다른 형태로, 여자전류를 흘리는 권선과 자성체로 이루어진 자기회로등의 기존 전동기에서의 필수 구성요소가 전혀 없이도 필요한 구동 토오크를 발생시키는 가장 구조가 간단한 형태이다. 즉, 압전재료에 교류전원을 인가하면 진동하는 성질을 이용하는 것으로 압전재료를 고정자로 하고 회전자 또는 이동자(리니어 액츄에이터의 경우)를 접촉시켜 놓고 고정자에 초음파 전원을 인가하면 상호간의 마찰에 의하여 힘을 받게 되어 회전자/이동자가 운동하게 되는 원리를 이용한 것이다.

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직류전동기 브러시 섬락에 따른 기계적 노이즈 신호의 주파수 분포 (Frequency Distribution of Mechanical Noise Signals for Ultrasonic Wave and AE Sensor with Brush Spark of DC Motor)

  • 이상우;김인식;이광식
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.36-43
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    • 2004
  • 본 연구에서는 운전중인 직류전동기의 브러시를 임의로 회전하여 브러시와 정류자편에 불꽃을 발생시켰을 때, 초음파센서와 AE센서를 이용하여 각각의 기계적 노이즈 신호를 검출하였으며, 이를 주파수 스펙트럼으로 분석하였다. 또한 직류전동기의 브러시가 중성축에 정상적으로 위치하여 운전하고 있을 때, 초음파센서와 AE센서를 이용하여 각각의 자기적 노이즈 신호를 검출하였으며, 이를 주파수 스펙트럼으로 분석하였다. 그리고 직류전동기의 브러시를 임의로 회전한 경우의 기계적 노이즈 신호 및 브러시가 중성축에 위치한 경우의 자기적 노이즈 신호를 비교ㆍ분석하였다. 실험 결과, 운전중인 직류전동기의 브러시를 회전방향으로 임의로 회전하여 검출한 초음파의 기계적 노이즈 신호는 브러시가 중성축에 정상적으로 위치하여 검출한 초음파의 자기적 노이즈 신호보다 대략 2.5∼3.0배 증가되었다. 또한 운전중인 직류전동기의 브러시를 회전방향으로 임의로 회전하여 불꽃을 발생시켰을 때, AE의 기계적 노이즈 신호를 검출하여 주파수 스펙트럼으로 분석한 결과 주된 주파수 영역이 대략 1.3[MHz]∼l.5[MHz]인 것으로 나타났다

압전 세라믹스를 이용한 풍차형 초음파 전동기의 제작과 특성 (Fabrication of Ultrasonic Motors of Wind-Mill Type using Piezoelectric Ceramics and Its Characteristics)

  • 지승환;이덕출;김진수
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제10권9호
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    • pp.889-894
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    • 1997
  • A miniaturized wind-mill type ultrasonic motor which has diameter in 12.7 mm and thickness in 2.0mm using PMN-PZT piezoelectric ceramics was fabricated. The wind-mill type ultrasonic motors has only three plate and of two wind-mill shape slotted metal endcaps a rotor whose end is hollowed out so that its periphery fits with the shape of the stator and a bearing to guide the rotor. A Finite Element Analysis was carried out to obtain the endcaps behavior under a radial displacement change of piezoelectric disk and to optimize the structure of the number of slots. Increasing the applied voltage the revolution speed of ultrasonic motors was increased. The maximum speed of 700 rpm and the maximum torque of 0.22 nN·m of the wind-mill type ultrasonic motors were obtained.

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풍차형 초음파 전동기의 고정자 슬롯이 토크에 미치는 영향 (The Effect of Stator`s Slot on the Torque in the Windmill Type Ultrasonic Motor)

  • 김영균;김진수
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.323-326
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    • 1999
  • In this paper, a windmill type ultrasonic motor operated by single-Phase AC electric field was fabricated, and then torque characteristics were investigated. A metal-ceramic composite component was used as the stator\`s vibrator to generate ultrasonic vibrations. The windmill type ultrasonic motors has only three components; a stator element with two wind-mill shape slotted metal endcaps, a rotor and a bearing. In this parer we measured torque, when stator\`s slot was changed Iron 4, 6, 8. Brass metal was pressed with umbrella-type using metal molt then slot of 3 kind was manufactured. The maximum revolution speed was 388(rpm) in the case of a small ultrasonic motor of 11.35 mm diameter, 8 slot and 1.01 mm thickness. The maximum torque of 0.17 mNm was obtained at a speed of 131 rpm.

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