• 한국해양공학회지
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• 제11권4호
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• pp.197-204
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• 1997

최근 유도전동기를 이용한 가변속 구동시스템의 수요가 자동화 및 에너지의 효율적 이용 측면에서 육상 산업체는 물론, 선박 및 해양플랜트에도 확산되고 있다. 유도전동기의 토크 고속제어법은 가변속 구동시스템의 고성능화를 위한 필수과제로서, 제어법 적용시 2차저항의 동정문제가 대단히 중요하다. 본 논문에서는 유도전동기의 토크 고속 응답제어계에 있어서 고정도의 토크응답을 실현하기 위한 2차저항 동정법을 제안한다. 제안된 방법은 모터의 회로방정식으로부터 유도되며, 모터의 인가전압과 1차전류 정보로부터 간단히 구현된다. 제안된 방안의 타당성을 검증하기 위하여 펄스폭변조방식의 전압형 인버터를 상정한 수치 시뮬레이션을 수행하며 그 결과를 통하여 제안방식의 유용성을 입증한다.

• 동력기계공학회지
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• 제3권2호
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• pp.70-78
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• 1999

The vector controlled induction motor(I.M) with speed sensor has been widely used for variable speed drive systems. In these application fileds, speed sensorless control are expected strongly to progress reliability, simplicity and cost performance of I.M and to expand its application part. This paper describes a novel speed sensorless control method of I.M based on feedforward quick torque response control technique. Especially, this paper aimed at the realization of sensorless control in the very low speed region, The proposed method can be formulated simply from a motor circuit equation and conducted easily by detecting primary motor currents and a voltage command at every sampling time. Throughout some results of numerical simulations with the assumption of using a pulse width modulation(PWM) voltage source inverter, the validity of the method was successfully confirmed.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.35-42
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• 2019

현재 자동차 산업과 함께 발전하고 있는 전자제품을 포함하는 전반적인 제조업 분야에서 초정밀 제어를 요하는 너트 체결기가 요구되고 있고 너트 체결시의 중요한 성능 요소는 체결력 부족에 의한 풀림과 과도한 체결에 의한 파손 및 강한 진동이나 외부 충격에 강건한 체결력 유지 등 조립 품질의 유지와 향상 및 제품 수명 보장을 위해 정확한 조임 토크, 각도 등이 요구된다. 현재 너트런너라는 제품명으로 판매되는 너트 체결기는 고토크 및 정밀토크제어, 정밀 각도제어 그리고 생산량 증대를 위한 고속운전 등의 특성들이 필요하며 고출력이 가능한 BLDC모터 및 너트체결기 전용의 정교한 토크제어에 필요한 고정밀 토크제어드라이버와 고속, 저속, 고응답의 정밀 속도 제어시스템의 개발이 요청되고 있으나 현재 고객이 요구하는 고정밀, 고토크 및 고속 작업특성을 만족시키지 못하고 있다. 따라서 본 논문에서는 정확한 체결 토크 및 고속 회전에서도 저진동 및 저소음을 구현할 수 있는 d축, q축의 좌표변환에 의한 벡터제어와 토크제어기반의 BLDC모터 가변속 제어와 너트런너의 제어 기술을 제안하고 여러 실험을 통해 성능 결과를 분석하여 제안한 제어가 너트런너 성능을 만족하는지를 확인 하였다. 또한 일단 운전 체결 방식(One Stage 운전 체결 방식)으로 패턴을 프로그램하여 10,000[rpm] 고속 운전 후 목표 토크로 정확히 체결됨을 확인하였으며 토크 리플에 의한 가체결 토크 검출의 문제점도 외란관측기을 사용하여 해결하였고 실험을 통해 검증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.361-368
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• 2010

본 논문에서는 스테핑 전동기의 고속 위치제어기를 제안하였다. 제안된 위치제어기는 폐루프 및 오픈루프 제어모드를 모두 가지고 있으며, 위치 제어를 위해 직접 토크 각도를 제어하는 방식을 적용하였다. 제안된 스테핑 전동기의 위치제어기는 고속 운전상태에서 위치결정 오차를 감소시키기 위해 메모리에 속도에 따른 내장된 토크 각도와 PI 제어기를 통하여 토크각도를 결정하는 폐루프 제어모드로 동작한다. 제안된 폐루프 제어모드에서 메모리에 내장된 토크각도는 선행적으로 속도에 따른 전동기의 토크각도를 룩-업 테이블로 저장하여 제어량을 결정하게 되므로, 빠른 응답특성을 가지게 되며, 부하 및 관성에 따른 위치오차는 PI 제어기의 제어량에 의해 보상되어질 수 있다. 또한, 저속 운전상태와 정지상태에서는 3가지로 구분된 오픈루프 제어모드가 각각 잔여 위치오차를 보정하게 되며, 급속 정지상태에서의 다이나믹 브레이크 동작을 지원하게 된다. 제안된 위치제어기는 2상 스테핑 전동기의 실시험을 통하여 그 성능을 검증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.297-302
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• 2002

유도전동기의 직접 토크 제어방식은 구조가 간단하여 구현이 용이하고, 빠른 토크 응답성을 갖는 것을 특징으로 견인용 유도전동기의 추동시스템 등에 그 응용분야를 넓혀가고 있다. 그러나 히스테리시스 제어기를 사용하여 출력전압을 결정하는 기존의 직접 토크 제어방식에서는 인버터의 스위칭 주파수가 히스테리시스 밴드 폭과 운전조건에 따라 가변하고 토크맥동이 발생하는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 인버터의 스위칭 주파수를 일정하게 유지하고 저속 및 고속 운전영역에서 전동기의 토크 및 고정자 전류 맥등을 저감하기 위한 목적으로 고정자 자속 제어개념과 공간전압벡터 P%에 의한 새로운 직접 토크 제어방식을 제안하였다. 시뮬레이션과 실험을 통해 제안한 알고리즘의 타당성을 입증하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.85-93
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• 2005

본 논문에서는 고속 드라이브를 위하여 IPMSM의 약계자 영역에서 최대 토크제어를 제시한다. 최대 토크동작을 위하여 최적 d축 전류를 결정하고 이 전류를 각 제어모드에서 사용한다. 최대 토크를 발생하기 위하여 전류 조절기의 출력인 인버터의 출력전압은 DC 링크전압을 최대로 이용한다. 제어모드의 원활한 전이는 지령신호에 기초하여 자동적으로 수행한다. 본 논문에서 제시한 최대 토크제어로 IPMSM 드라이브에 적용시험을 한다. 그리고 시험결과의 응답특성을 다양하게 분석하여 본 논문의 타당성을 입증한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권9호
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• pp.935-939
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• 2015

본 논문은 브러시리스 직류전동기의 센서리스 속도제어 방법에 관해 기술하며 센서리스 속도제어를 위해 직접토크제어 및 전류오차보상법을 사용하였다. 직접토크제어는 토크응답 속도가 빠르고 파라미터 변동에 강인하며 벡터제어 드라이브에 비해 하드웨어가 단순하고 적은 비용으로 시스템을 구성할 수 있다. 그리고 센서리스 속도제어를 위해 전류오차보상법을 사용하였는데 이 제어법은 실제 전동기 및 수식모델 전동기의 두 고정자 전류가 똑같아 지도록 제어된 전압을 전동기에 인가하여 전동기의 속도를 추정하는 방법이다. 본 논문에서 사용한 제어법은 제어기 구성이 간단하며 PI 제어기도 필요 없는 강인한 제어를 수행할 수 있다. 본 논문에서 제안하는 속도제어법의 검증을 위해 컴퓨터 모의실험을 실시하였으며 모의실험 결과 저속, 중속 및 고속영역에서의 양호한 속도특성 및 부하특성을 확인하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권6호
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• pp.653-658
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• 2013

본 논문은 직접토크제어를 이용한 영구자석 동기전동기의 새로운 센서리스 속도제어에 관해 기술한다. 직접토크제어는 토크 응답이 빠르며 벡터제어 드라이브에 비해 하드웨어가 단순하고 적은 비용으로 시스템을 구성할 수 있다. 본 논문에서는 동기전동기의 센서리스 속도제어를 위해 전류오차보상법을 사용하였다. 이 제어법은 실제 전동기 및 수식모델 전동기의 두 고정자 전류가 똑같아 지도록 제어된 전압을 전동기에 인가하여 전동기의 속도를 제어하는 방법이다. 본 논문의 방법은 제어기 구성이 간단하며 PI 제어기도 필요 없는 독특한 제어를 수행할 수 있다. 본 논문에서 제안하는 속도제어법의 검증을 위해 컴퓨터 모의실험을 실시하였으며 모의실험 결과 저속 및 고속에서 양호한 속도특성 및 부하 특성을 확인하였다.

• 전기저널
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• 통권241호
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• pp.81-86
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• 1997

자동차의 배출가스가 가져오는 대기오염문제로 배출하지 않는 장점이 있는 전기자동차의 도입이 계획되고 있는 한편, 세계의 자동차관련메이커들은 꾸준히 개발$\cdot$개량을 추진하고 있다. 그 기술은 착실하게 진전되어 근거리역내에서의 교통수단으로서는 실용역에 이르고 있으며 앞으로 실용화를 위한 시험이 본격화될 것으로 보인다. 삼릉전기(주)에서는 보다 고성능의 전기자동차의 실용화를 위하여 유도전동기와 선진 구동제어 기술의 연구$\cdot$개발에 진력하여 유도전동기와 선진 구동제어기술을 조합한 구동시스템을 개발하였다. 유도전동기는 고속화, 냉각의 수냉화, 스테이터절연의 고내열화, 저손실코어재의 적용 등으로 소형$\cdot$경량화를 기하였다. 컨트롤러는 인버터의 파워소자에 구동$\cdot$보호회로를 내장한 IPM(Intelligent Power Module)을 채용하고 유도모터의 고효율화와 토크제어의 고응답$\cdot$고정도화를 양립시킨 고효율$\cdot$고응답벡터제어를 적용하였다. 또한 속도센서의 생략으로 코스트저감과 신뢰성의 향상을 위한 속도센서레스제어의 적용을 검토하고 있다. 이상으로 소형$\cdot$경량$\cdot$고효율$\cdot$저코스트를 조화시킨 고성능의 전기자동차구동시스템을 실현하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제8권5호
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• pp.418-426
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• 2003

컴퓨터 모니터를 통해 안구망막의 형태와 두께를 보기 위해서 레이저의 경로차를 이용하는 SLO 장비가 사용되고 있다. 이러한 방법으로 망막의 선명한 3차원 영상을 보기 위해서는 레이저 광경로 시스템의 정확한 동기제어가 필요하다. 이 영상을 얼기 위해서는 평면주사를 하는데 있어서 정밀동기제어가 매우 중요하다. 본 논문에서는 안구의 3차원 영상을 만들기 위해 고속 동기제어를 구현한다. 또한 고속 제어시 부하 관성에 의해 발생하는 위치 응답의 오차를 보상하기 위해서 기존 PI(Proportional-Integral) 제어기에 데드비트 외란 관측기를 추가한다. 제안된 제어시스템은 고속 제어시 발생하는 토크 변화에 강인하고 정밀한 시스템이 된다. 이상의 제안된 시스템의 안정성과 유용함이 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통하여 확인되었다.