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

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
• /
• pp.118-119
• /
• 2014

왜곡된 역기전력을 갖는 매입형 영구자석동기전동기를 정현파 전류로 제어할 경우 역기전력의 왜곡으로 인해 발생하는 토크리플은 전동기의 진동, 소음, 효율 저하의 요인이 된다. 저속운전의 경우 토크리플을 상쇄할 수 있는 고조파전류를 인가하여 전류제어에 의해 토크리플을 줄일 수 있다. 그러나 고조파 전류제어에 의한 토크리플 저감은 전류제어기의 대역폭에 의해 전류제어 특성이 좌우되므로 고조파 보상전류의 주파수가 높은 경우 적절한 보상이 되지 않는다. 본 논문에서는 전동기의 고속운전 시 고조파 전류에 해당되는 고조파 전압을 보상함으로써 역기전력에 의한 토크리플을 저감한다. 제안된 토크리플 저감 알고리즘은 시뮬레이션을 통해 검증한다.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제23권8호
• /
• pp.21-25
• /
• 2009

속도와 토크의 값이 다른 5개의 동작점에서 효율이 최대가 되는 자속을 구한 후, 5개의 자속을 이용하여 효율이 최대가 되는 자속의 곡면을 구한다. 주어진 속도와 토크를 이용하여 자속곡면에서 효율이 최대가 되는 자속을 구한 후, 이 자속을 초기값으로 하여 미리 정해진 양만큼 자속을 변화시키면서 최대효율제어를 수행한다. 시뮬레이션 결과 제안한 방법에 의하여 신속히 최대효율제어를 위한 자속으로 수렴함을 보인다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
• /
• pp.858-859
• /
• 2011

고성능과 고효율 전동기인 매입형 영구자석 동기기에 사용되고 있는 희토류계 영구자석은 높은 가격과 수급 문제로 인해 최근 이슈화 되고 있다. 희토류계 영구자석을 대체하여 페라이트 영구자석을 적용할 수 있지만 낮은 잔류자속밀도로 인해 고출력을 얻을 수 없다는 문제점이 있다. 그러나 최근 높은 잔류자속밀도를 가진 고밀도화 페라이트 자석이 출시되면서 이를 적용한 매입형 영구자석 동기기의 특성을 해석할 필요성을 가지게 되었다. 본 논문에서는 고밀도화 페라이트 자석을 이용한 매입형 영구자석 동기기의 특성 해석을 하였다. 특히 영구자석의 재질 변경으로 인해 동기기의 토크와 토크 리플의 변화를 비교하고 코깅 토크에 의한 변화도 비교하였다. 또한 매입형 회전자내에 영구자석의 형상을 1층 및 3층으로 적용하여 구조에 따른 해석을 통해 특성을 비교함으로서 고밀도화 페라이트 자석의 효율적인 적용을 얻기 위한 회전자 구조를 선택하고자 한다. 또한 이를 통해 고밀도화 페라이트 자석의 적용 가능성을 예측하고자 한다.

• 한국자기학회지
• /
• 제6권4호
• /
• pp.258-263
• /
• 1996

매입형 영구자석 전동기는 d, q축 인덕턴스의 차이로 인해 출력이 자석 토크와 릴럭턴스 토크의 합성토크로서 나타난다. 본 논문에서는 등가자기회로법으로 계산된 공극 자속밀도와 d, q축 인덕턴스를 유한요소법을 이용하여 식을 보정하였다. 전동기의 효율을 목적 함수로 채택하였으며 유전 알고리즘(genetic algorithm)을 이용하여 최대 효율을 갖는 전동기를 설계하였다. 그리고, 설계된 전동기의 타당성을 기존의 전동기와의 비교를 통해 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
• /
• pp.816-817
• /
• 2011

최근 화석 연료 사용으로 인한 대기 오염과 자원 고갈이 심각한 사회적 문제로 대두되면서 엔진 구동 시스템에서 전동기 구동 시스템으로의 차량의 패러다임 변화가 급격히 요구되고 있으며, 이런 추세는 고성능 군용 차량도 예외는 아니다. 그 안에 포함되는 핵심 부품인 견인용 전동기는 고토크, 고출력, 전 운전 범위의 고효율화 등의 운전 특성을 만족시키기 위해 IPMSM을 사용하는 것이 가장 적합하나, 마그네틱 토크뿐 아니라 릴럭턴스 토크까지 사용하며 파라미터의 비선형적 특성 등으로 인해 설계에 많은 어려움이 있다. 본 논문에서는 IPMSM의 2D-인덕턴스, 3D-철손, 4D-전압의 비선형 데이터 세트를 이용한 운전시뮬레이션을 통해 제어시 필요한 전류-토크 테이블 및 정확도 높은 효율맵을 구성하였으며, 시작품을 통해 결과의 타당성을 검증한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 C
• /
• pp.1853-1855
• /
• 2005

본 논문에서는 카메라폰용 광학줌(Optical zooming)과 자동초점조절장치(Auto Focusing, AF)에 쓰일 초음파모터를 제작하였다. 초음파모터의 제작 및 시뮬레이션은 유한요소해석 프로그램인 ATILA 5.2.1(Magsoft)를 사용하여 디자인설계에 따른 구동특성을 고찰하였고 세자된 초음파모터는 한쪽 면이 없는 사자형의 탄성체를 제작하였으며 탄성체의 양쪽 다리에 각각 압전체를 부착하였다. 또한 압전세라믹의 조성은 $0.9Pb(Zr_{0.51}Ti_{0.49})O_3$-$0.1Pb(Mn_{1/3}Nb_{1/3}Sb_{1/3})O_3$의 조성으로 설계하였고 시편의 제조는 7-layer로 적층하였다. 제작된 압전세라믹의 치수는 $6*2*0.35mm^3$ (길이*폭*두께)로 제작하였다. 또한 탄성체의 외형치수는 $10*10*2mm^3$ 제작하였으며 두께를 각각 0.3[mm], 0.5[mm], 0.8[mm]으로 변화시키며 제작하였다. 두께가 0.8[mm]인 경우 공진주파수 60.5[kHz]를 나타내었으며 초음파모터의 압전세라믹에 인가전압이 증가함에 따라 회전속도와 모터에 흐르는 전류는 증가하였다. 인가전압이 40[Vpp], 공진주파수는 60.5[kHz]일때 무게추를 달고 그때의 토크 및 효율을 측정하였다. 회전 속도는 토크가 증가함에 따라 거의 선형적으로 감소하였으며 효율은 토크에 따라 증가하다가 토크가 약 20(mNmm)일 때 약 28[%]로 최대치를 나타내었다.

• 전자공학회논문지SC
• /
• 제49권4호
• /
• pp.78-89
• /
• 2012

SR 모터의 발생토크는 비선형성이 심해서 토크리플을 최소화하는 기준전류명령을 결정하는 것이 매우 어렵다. 본 논문에서는 반복학습제어 방법을 이용하여 계산적으로 효율적인 SR 모터의 토크리플을 최소화하는 기준전류명령을 구하는 방법을 제안한다. 토크리플을 최소화하는 기준전류명령은 2차원 순람표(look-up table) 형태로 결정된다. 제안된 반복학습제어 방법은 토크모델을 이용하지 않기 때문에 모델오차에 대한 영향이 없고 정밀도가 높으며 계산적으로도 간단한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안된 방법이 효과적으로 동작됨을 입증한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
• /
• pp.796_797
• /
• 2009

1kW급 저소음 수직형 풍력발전기용 동기발전기 설계에 대해 설명한다. 낮은 풍량에 유리한 수직형 블레이드 특성에 맞춰 발전기는 코깅 토크가 낮아야 하며, 고효율화를 위해 다극형 설계가 유리하다. 현제 국내 수직형 풍력에 적합한 발전기가 대부분이며 수직형 풍력발전기에 적합한 낮은 코깅 토크의 발전기는 일반화 되어있지 않다. 본 논문에서는 동기발전기 최적 설계를 통해 코깅토크를 최소화 시켰고, 다극형 형태를 통해 낮은 풍량에서 고효율 출력을 만들어낼 수 있도록 200rpm에서 역기전력 96V, 1kw의 정격출력을 가지도록 설계 하였다. 수직축형태의 블레이드에 구조에 맞춰 축계통형 발전기 구조를 가지고 있고, 유한요소해석법을 이용 회전자, 고정자, 권선법, 영구자석 등의 구조를 최적화 시켰다.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제12권3호
• /
• pp.191-198
• /
• 2007

소형 BLDC(Brushless DC) 전동기는 높은 운전효율과 고토크 특성으로 인하여, 산업용 기계와 가전기기 및 특히 의료용 장비에 널리 사용되고 있다. 일반적인 BLDC 전동기의 경우에 전류(commutation) 구간에서의 토크 리플 억제에 대한 다양한 연구가 이루어져 왔다. 하지만, 초고속 BLDC 전동기의 경우 설계 특성상 전기적 시정수가 매우 짧아서 전류 구간에서의 토크 리플 보다 통전 구간에서의 토크 리플이 더 큰 영향을 미치게 된다. 본 논문에서는 40000rpm급 초고속 소형 BLDC 전동기의 전기적 시상수에 따른 통전구간에서의 토크리플을 해석하고, 토크 리플 억제를 위하여, 순시 전압 제어기와 고속 히스테리시스 전류 제어기를 제안한다. 제안된 순시 전압제어기는 통전구간에서의 토크 리플 억제를 위하여 운전속도와 부하전류에 적합한 전압을 순시적으로 제어하여 BLDC 전동기에 공급하고, 고속 히스테리시스 전류 제어기는 DSP의 지령전류에 따라, 제어 주기의 샘플링 지연없이 부하전류를 제어하는 시스템이다. 제안된 초고속 소형 BLDC 전동기의 토크 리플 억제를 위한 제어 시스템은 시뮬레이션 및 실험을 통하여 그 타당성을 증명하였다.