• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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• v.49 no.4
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• pp.78-89
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• 2012

The generated torque of a switched reluctance(SR) motor is highly nonlinear, which makes it difficult to determine the reference current commands for minimum torque ripples. In this paper, we present a computationally simple and efficient method to minimize torque ripples of SR motors based on iterative learning control. The reference current command of each phase minimizing torque ripples is identified in 2-dimensional look-up table form. Our learning control algorithm does not require the torque model, so our method is not affected by model errors and hence is very accurate. In order to justify our work, we present some computer simulation results.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TE
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• v.42 no.2
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• pp.7-14
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• 2005

This paper presents a method to reduce torque ripple of brushless DC motor by compensating phase delay due to winding inductance. For considering torque ripple comes from the phase winding inductance, torque equation of one phase is derived as Fourier series that is function of the delay. From the equation, also the resultant equation that the current delay is compensated is derived. It is validated that the compensated torque has a form of Fourier series for rectangular wave that is ideal torque, and torque ripple is reduced, consequently. Experimental method for the compensation is realized by replacing switching pattern of inverter by pattern of compensated rotor position. The effectiveness of the proposed method to reduce torque ripple has been demonstrated by the simulation and experimental results using 3 phase 4 pole brushless DC moor.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.20 no.6
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• pp.557-564
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• 2019

The characteristics of the torque and torque ripple of Interior Permanent Magnet Synchronous Motor(IPMSM) are influenced by the size and position of the rotor magnet and the size of the stator slot. This paper deals with the optimal design method for improving torque and torque ripplerate for IPMSM using Response Surface Methodology(RSM). Two objective functions of torque output and torque ripple were derived from the sensitivity analysis by Plackett-Burmann(PB) for the characteristic variables affecting torque and torque ripple. Secondary characteristic variables were selected from the derived objective function and RSM secondary regression model function was estimated by the experiment schedule and analysis results according to the Central Composite Design (CCD). The reliability of the secondary regression model was verified using ANOVA table. The analysis according to the experimental schedule was verified by JMAG(Ver. 18.0) which is Finite Element Method(FEM) software. The torque output of IPMSM applied with final characteristic variables was increased torque output by 11.5 % and the torque ripplerate was reduced by 9.1 %.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.15 no.10
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• pp.6270-6275
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• 2014

The paper reports an improvement method on torque ripples of multi-pole interior permanent magnet synchronous motor (IPMSM) applied to a traction motor for hybrid electric vehicles. In the case of multi-pole IPMSM, the magnetic flux generated by a permanent magnet tends to leak through the bridge of the rotor without a link with stator windings. The slit design on the rotor surface was proposed to reduce torque rippling and increase the output power by reducing the leakage flux. Two design parameters for the slit are suggested for optimal design using the response surface method. As an analysis method, the 2D finite element method (FEM) was applied to consider magnetic saturation effect.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.07b
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• pp.867-869
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• 2003

본 연구는 스위치드 릴럭턴스 모터의 토크리플 저감을 위한 제어 방법으로써 비선형 토크 추정에 의한 직접 토크 제어법을 제안하고 제안된 방법의 유용성에 대하여 실험과 시뮬레이션에 의하여 확인하였다. 또한 직접 토크 제어기법의 핵심인 전류제어의 성능 개선을 위하여 비간접 전류제어법을 제시하고 그 성능을 검토하였다. 본 연구 결과는 SRM의 응용에 유용하게 이용될 것으로 판단된다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.07a
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• pp.251-252
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• 2016

본 논문에서는 토크 리플 저감과 동특성을 개선하는 유도 전동기(IM)의 토크 예측 제어 기법을 제안한다. 제안하는 방법은 고정된 전압 벡터의 크기를 사용하지 않고, 토크 변동분 넓이의 합이 최솟값이 되도록 하는 전압 벡터 인가 시간을 결정하여 유도 전동기에 인가한다. 이 방법은 토크 제어에 필요한 전압만 인가하므로 잉여 전압이 발생하지 않는다. 따라서 정확한 제어 성능을 가지면서도 과도 상태에서는 동특성이 개선되고, 정상 상태에서는 토크 리플의 크기를 최소화할 수 있다. 제안하는 알고리즘의 유효성과 우수성을 시뮬레이션으로 검증한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.798-799
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• 2015

본 논문에서는 영구자석의 형상을 변화시켜 표면 부착형 동기 전동기(Surface Permanent Magnet Synchronous Motor, SPMSM)의 토크리플을 저감하였다. 교류전동기의 경우 공극에 자속이 정현적으로 분포할수록 역기전력 파형이 정현파에 가까워지고, 토크리플이 작아진다. 위의 조건을 바탕으로, 자석의 사용 양을 동일하게 유지하면서 공간고조파를 최소화하기 위해 공극에 자속이 정현적으로 분포할 수 있도록 자석 형상에 모깎기를 적용하여 SPMSM의 최적설계를 진행하였다. 2D 유한요소해석법(Finite Element Method)을 이용하여 각 형상별 토크, 역기전력 등의 모터의 기본 특성들을 해석하여 영구자석 형상이 SPMSM의 성능에 어떠한 영향을 미치는지 분석하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.812-813
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• 2015

본 논문은 권선계자형 동기전동기(WFSM : Wound Field Synchronous Motor)의 토크리플을 저감시키기 위한 설계 기법을 제시하고자 한다. 돌극형 회전자의 극판(Pole Plate)을 좌우 비대칭으로 축방향 길이을 반으로 나누어 2가지 모델에 대한 합성 파형을 분석한다. 기존의 연구된 스큐 기법과 비슷하게 합성 파형에 의해서 토크리플이 저감된다. 그리고 비대칭 기법과 스큐 기법을 비교하는 형식으로 운전 영역 내에서의 몇 가지 운전 점에서 특성을 비교 분석하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.804-805
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• 2015

전동기의 고정자 권선법에는 통상적인 3상 권선법과 multiplex 3상 권선법이 있다. 본 논문에서는 multiplex 3상 권선 전동기의 장점인 토크와 토크 리플 성능 향상에 대해 연구하였고 그 원인을 분석하였다. 8극 48슬롯 권선계자형 동기전동기(WFSM)에 대해 기존 3상 권선법과 duplex 3상 권선법을 비교 분석하였으며, 32극 144슬롯 표면 부착형 영구자석 동기전동기(SPMSM)에 대해 유한요소해석법을 이용하여 기존 3상과 triplex 3상 권선법을 비교 분석하였다. 마지막으로 두 종류의 전동기에서 multiplex 권선법의 장점을 알아보고자 평균 토크와 토크 리플을 비교하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07b
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• pp.1018-1019
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• 2006

BLDC(Brushless DC) 전동기는 브러시(brush) 방식 DC 전동기의 브러시와 정류자를 반도체 소자를 이용한 인버터로 대체한 것으로 높은 효율과 제어의 용이성 때문에 최근 많이 사용되고 있다. 하지만 회전자의 위치 정보에 의해 정류를 하므로 회전자 위치 센서가 필요하고 그에 따라 전동기의 구조가 복잡하게 되고 작동 환경에 제한을 받게 된다. 본 논문에서는 위치 센서 없이 고정자의 권선에 유기되는 역기전력을 이용한 센서리스(sensorless) BLDC 전동기의 토크리플 저감에 대하여 연구하였다. BLDC 전동기를 수학적으로 모델링하여 센서리스 BLDC 전동기의 토크리플 제어 알고리즘을 구성하고 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 결과를 검토하였다. 또한 기존 센서 부착형 BLDC 전동기와 비교하여 그 타당성을 입증하였다.