• 제목/요약/키워드: 펌프제어 유압 시스템

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전기 . 유압 펌프 시스템의 설계 및 제어에 관한 연구

  • 강종우;황성호;박성환;하석홍;이진걸
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1993년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.181-184
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    • 1993
  • 일반적으로유압 장치를 사용하여 힘, 속도, 그리고 위치 등을 제어하는 경우 그 제어계의 설계, 제어방식의 선택에있어서는 최종 목표치의 정도, 응답성 등의 제어 성능을 고려함과 동시에 공업적으로는 가격, 동력효율 등이 중요한 설계인자로서 고려 되어 져야한다. 제어 방식응 벨브 제어와 펌프 제어 방식으로 크게 나뉘어 질 수 있으나, 벨브 제어방식에 있어서는 유압 서보벨브를 사용하여 출력 기구를 고정도로 직접 구도하는 것이 많으나 동력손실이 큰 편이며, 효율을 개선하기 위하여 압력 보상형 비례 전자 제어 벨브를 이용하는 것도 있으나, 소출력용으로서만 이용가능할 뿐이다. 이에 비하여 가변 용량형 펌프를 이용한 제어방식은 정도, 응답성은 다소 뒤떨어 지지만 효율이 양호하고 대출력 기구에 적용 가능하다는 점에서최근 주목의 대상으로되고 있다. 본 연구에서는 에너지의 효율적인사용이 가능한 전기. 유압 펌프 시스템을 설계하기위하여 먼저 각 신호전달 요소에 대한 동특성 및 정특성 실험을 행하여 시스템의 근사적인 모델링을 행하고 사판의 경사각을 제어함으로써 유압모터의 속도를 제어하는 시스템을 설계하여그 성능을 고찰하고자 한다.

유압펌프용 가변속 SRM 구동시스템 설계 (Design of Variable Speed SRM Drive for Hydraulic Pump Application)

  • 이동희;김봉철;안영주;안진우
    • 전력전자학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.1-6
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    • 2006
  • 본 논문에서는 유압펌프 시스템의 효율적 구동을 위한 SRM 구동시스템이 제안된다. 유압 펌프 시스템이 요구하는 최대 사용 유압 및 사용유량으로부터 적정한 용량의 SRM을 설계 및 제작하고, 시험을 위해 SRM과 제어기를 포함한 전체 유압시스템을 구성한다. 제시한 SRM 구동시스템은 효율적 구동을 위해 속도제어 뿐만 아니라 유압계통의 압력검출로부터 압력제어도 같이 행하며, 이로부터 SRM이 적정한 운전영역에서 구동되도록 한다. 2.2[KW] 12/8극 SRM과 DSP를 사용한 제어기가 설계되고, 이 시스템을 실제 유압시스템에 적용하여 운전 특성을 확인하였다. 그 결과 제안한 시스템이 고효율과 빠른 응답특성을 가짐을 알 수 있다.

BLDC 서보 모터 펌프를 이용하는 직동력(PBW) 구동시스템의 DSP 제어기 및 구동기 설계 (Design of a DSP Controller and Driver for the Power-by-wire(PBW) Driving System Using BLDC Servo Motor Pump)

  • 주재훈;심동석;최중경
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.1207-1212
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    • 2011
  • 본 논문은 BLDC 서보모터 펌프를 사용하는 PBW(power-by-wire) 시스템을 위한 DSP(Digital Signal Processor) 제어기에 대한 연구를 제시한다. PBW 유압 엑츄에이터는 BLDC 서보모터에 의해 구동되는 유압펌프와 유압 실린더 그리고 제어기로 구현된다. 이 PBW 시스템은 유압 실린더의 선형 추진 동작을 위해 서보 모터의 속도 제어를 필요로 한다. 본 논문에서는 벡터 제어 방법과 MIN-MAX PWM 기술을 활용하는 서보 제어기를 구현한다. 제어기로서, PWM 파형발생기, A/D변환기, SPI(직병렬인터페이스) 포트 그리고 많은 입/출력 포트 등을 가지고 있는 이유로 TMS320F2812 DSP가 채택되었다.

전기굴삭기 에너지 효율 향상을 위한 유압펌프-전동기 통합 제어 알고리즘 (Integrated Control Algorithm of Hydraulic Pump with Electric Motor to Improve Energy Efficiency of Electric Excavator)

  • 이지호;이지혜;이형철;오창은
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권2호
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    • pp.195-201
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    • 2015
  • 전기굴삭기는 배터리에 저장된 에너지로 전동기-유압펌프를 구동해서 유압 에너지를 생성하고 이를 작업에 활용한다. 기존 유압굴삭기의 유압펌프는 디젤 엔진의 운전 효율에 최적화된 레귤레이터에 의해 제어되고, 유압펌프 자체의 효율은 고려되지 않았다. 전기굴삭기는 배터리를 에너지원으로 사용하기 때문에 전동기의 효율뿐 아니라 유압펌프의 효율을 함께 고려한 제어가 요구된다. 통합 제어를 위해서 유압펌프와 전동기의 출력과 효율 특성을 분석하여 효율맵을 작성하였고, 이를 바탕으로 최적동작맵을 구성하고 통합 제어 알고리즘을 개발했다. 알고리즘의 효과를 확인하기 위해 전기굴삭기 MILS 를 구성해서 통합 제어 알고리즘을 적용했다. 굴삭기 작업 시뮬레이션 결과는 통합 제어 알고리즘이 시스템 효율을 향상 시켰음을 보여준다.

전기모터에 의한 직접유량 제어방식 유압펌프의 신뢰성 연구 (A Reliability Study of Direct Flow Control Type Hydraulic Pump by the Electric Motor)

  • 성백주;김도식
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1033-1034
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    • 2011
  • 공작기계에 유압동력을 공급하는 유압동력발생장치의 신뢰성은 공작기계 전체의 신뢰성과 밀접한 관계를 가진다. 전기모터에 의해 유량을 직접제어하는 유압펌프의 시제품에 대한 신뢰성을 평가하기 위해서 성능시험, 내환경시험, 그리고 수명내구시험을 실시할 필요가 있다. 본 연구에서는 2단계 품질기능 전개를 통해 전기모터에 의한 직접유량 제어방식 유압펌프의 신뢰성평가 시험항목을 결정하였다. 시험항목에는 전기모터에 대한 항목, 유압펌프에 대한 항목, 하우징 및 냉각시스템에 대한 항목이 포함되어 있다. 신뢰성평가 시험 항목 중, 가장 큰 비중을 차지하는 수명내구시험에 대해 무고장수명시험을 산출하고, 시험소요시간 단축을 위한 가속모델을 제안하고, 실제 구동 조건을 적용하여 가속수명시험시간을 산출하였다.

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브러시리스 직류모터 방식 EMDP의 구동을 위한 제어시스템 설계

  • 이희중;박문수;민병주;최형돈
    • 항공우주기술
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    • 제4권1호
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    • pp.162-170
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    • 2005
  • KSLV-I의 킥모터의 추력벡터제어용 구동장치 시스템은 전기-유압식 서보 구동장치 형상으로 설계되었으며 가동노즐을 구동하는 구동장치, 유압동력을 생성하는 유압동력 생성장치, 유압동력을 구동장치에 전달해 주는 유압동력분배장치와 관성항법장치에서 입력되는 제어신호에 따라 구동장치를 제어하는 제어장치 등으로 구성되어있다. 그중에서 유압동력을 생성하는 장치는 전기모터를 이용하여 유압펌프를 구동하는 EMDP(Electric Motor Driven Pump) 방식을 채택하고 있다. 일반적으로 전기모터는 구동이 편리한 브러시 방식의 직류모터(BDC 모터)를 사용하는데 일정 고도이상에서는 사용이 용이하지 않다. 그래서 고고도에서 사용하기 위해 브러시없는 직류모터(BLDC 모터)를 이용하여 유압펌프를 구동하는 시스템을 개발하고 있다. 본 논문에서는 브러시없는 직류모터를 구동하기 위한 제어기 설계에 대하여 자세히 설명하고자 한다.

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부하 감응형 유압 펌프 제어 시스템의 특성 해석에 관한 연구 (A Study on the Characteristic Analysis of the Load-sensitive Hydraulic Pump Control System)

  • 이용주;이승현;송창섭
    • 한국정밀공학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.148-154
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    • 2000
  • In this study, the static and the dynamic characteristics of the load-sensitive hydraulic pump control systems of a hydraulic excavator were analyzed using the developed analysis tool. The results were compared with the experimental ones. To improve the static performance of the system, the system parameter effects on the controllable region and the pump pressure variation were studied. The parameters enhancing dynamic characteristics were also considered.

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EHA용 가변용적형 사판식 유압 피스톤 펌프의 하이브리드 제어 (Hybrid control of the swash plate-type variable displacement hydraulic piston pump for an EHA)

  • 권용철;홍예선
    • 한국항공우주학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.291-298
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    • 2013
  • 본 논문에서는 압력보상형 사판식 유압 피스톤 펌프와 밸브 제어형 실린더를 결합한 EHA에 대하여 유압 실린더의 소비 유량이 작으면 펌프 회전 속도를 낮추는 새로운 개념의 하이브리드형 제어 시스템을 제안하였다. 펌프 내 압력조절기의 사판각 제어와 간섭을 피하기 위해 위치 명령 신호의 속도 성분 평균치를 이용하여 펌프의 회전속도를 조절하였고, 시스템 압력이 기준치 이하로 낮아지는 것을 방지하기 위해 압력 스위치 기능을 추가하였다. 시뮬레이션과 실험 결과에 의하면, EHA의 동적인 응답 특성에 영향을 주지 않는 조건에서 하이브리드 제어를 통해 공전 모드에서의 펌프 회전속도를 1,800rpm에서 600rpm로 낮춤으로써 하이브리드 제어를 안 할 경우에 비해 펌프 구동 동력을 약 44%까지 절감시킬 수 있음을 확인하였다.

압력예측기법과 직접순시토크제어기법을 통한 유압펌프용 SRM의 압력제어구동 (Pressure Control of Hydraulic Pump using SR Drive with Pressure Predict and Direct Torque Control Method)

  • 이동희;석승훈;양가령;안진우
    • 전력전자학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.171-178
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    • 2008
  • 본 논문에서는 압력예측기법과 직접 순시토크 제어기법을 통한 유압펌프용 SRM의 압력제어 구동시스템을 제안하였다. 일반적으로 유압 펌프 시스템은 유압센서의 응답성으로 인하여 제어시스템의 시지연이 비교적 길어지게 되며, 이러한 시간지연은 PI 또는 PID 제어 구조에서 장시간의 진동과 불안정화를 만들기 쉽다. 본 논문에서는 시간 지연문제를 해결하고 리플이 없는 압력제어를 위하여 스미스 예측기(simth predictor)를 통한 지연보상과 직접 순시토크제어기법(Direct Instantaneous Torque, 이하 DITC)을 적용하였다. 제안된 제어 방식은 펌프와 센서간의 기구적 문제에 의한 지연문제 해결과 안정성을 확보하고, 펌프 압력제어의 동특성을 향상시키며 전류(轉流, commutation) 구간에서 균일한 토크를 발생시켜 토크 리플을 억제하기 위함이다. 제안된 제어방식은 시뮬레이션과 실험을 통하여 효용성을 검증하였다.

유압펌프 회전속도 제어방식 유압제어시스템의 특성 비교 분석 (Comparative Characteristic Analysis of a Hydraulic Control System Using a Speed Controlled Hydraulic Pump)

  • 정헌술;정승욱
    • 유공압시스템학회논문집
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    • 제7권3호
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    • pp.13-19
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    • 2010
  • Hydraulic systems are widely used as a power transfer and/or power control system due to its flexibility, controllability, accuracy and high power density. Valve controlled and/or pump capacity controlled systems are normally adopted as a control device, but nowadays pump speed controlled systems are emerging as a new energy-efficient hydraulic control system. In this paper the pump speed controlled system for the cylinder position control of a counter balance circuit is investigated by simulation study and position control experiments were carried out. As a result, the possibility and efficiency of the pump speed controlled system were verified.

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