• 제목/요약/키워드: 회전자

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풍력 발전용 3MW급 외전형 영구자석 동기발전기 설계 (Design of 3MW class outer rotor type PMSG for wind turbine)

  • 김태훈;김거화;김동언;정진화;박현철
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.179.1-179.1
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    • 2010
  • 포항공과대학교 풍력특성화대학원에서는 3MW급 외전형 영구자석 동기발전기 설계를 진행하고 있다. 여기서 외전형이란 RFPM 발전기에서 회전자가 바깥에서 회전하는 형태로 기존의 RFPM 발전기와 비교하여 같은 공극직경에 더 많은 자석을 채택할 수 있고, 회전자와 터빈 블레이드를 직접 연결이 가능하다. 또한, 회전자를 외부에 노출 시킬 수 있으므로 냉각에 유리한 면이 있다. 설계 변수 중 출력과 회전수를 고정시키고 각 극수와 공극 직경, 전압을 변화함에 따른 전기적 특성을 비교하고, 그 중 최적의 모델을 선택한다. 선택된 모델의 전자기장 해석, 손실 계산, 열분석을 수행한다. 본 논문에서는 각 경우에 따른 결과를 비교하고 최적 모델에 대한 해석 결과에 대해 요약한다.

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고정자 극수-회전자 배리어의 조합에 의한 매입형 영구자석 동기전동기의 특성 해석 (Characteristic Analysis of IPMSM through Combination of Stator Slot Number and Magnet Barrier)

  • 손병관;전경원;서명기;김용재;문재원;정상용
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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    • pp.752-753
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    • 2015
  • 본 논문에서는 극-슬롯 조합, 회전자 배리어의 형상에 따른 매입형 영구자석 동기전동기(IPMSM)의 공극자속밀도, 역기전력 특성을 분석하였다. 먼저 유한요소해석(FEM)을 수행하여 공극자속밀도와 역기전력을 추출하였으며, 추출된 데이터를 고속퓨리에변환(FFT)을 이용해 고조파 분석을 수행하였다. 이를 통해 극-슬롯 조합과 회전자 배리어 형상 간의 조합이 공간고조파의 크기에 중요한 영향을 미치는 것을 확인하였다.

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최소자승법과 자기 인덕턴스 포화현상을 이용한 매입형 영구자석 동기전동기의 초기 위치 추정 (Initial Rotor Position Estimation of Interior Permanent Magnet Synchronous Motor using Least Squares Method and Self-Inductance Saturation)

  • 김건영;신혜웅;이교범
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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    • pp.158-159
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    • 2017
  • 본 논문에서는 매입형 영구자석 동기전동기를 위치센서 없이 기동하기 위해 회전자의 초기 위치를 추정하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 자기 인덕턴스의 포화현상에 따른 고정자 전류를 해석하고 최소자승법을 통해 회전자의 초기 위치를 추정한다. 전 구간에서 회전자의 초기 위치와 극성을 정확하게 알아낼 수 있어 돌극성 때문에 나타나는 릴럭턴스 토크를 효과적으로 사용할 수 있다. 또한, 전동기 정수에 영향을 받지 않으므로 다양한 전동기 구동 시스템에 적용할 수 있으며, 추가적인 하드웨어가 필요하지 않아 경제적이다. 제안하는 방법의 유효성과 우수성은 시뮬레이션을 통해 검증한다.

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PMSM 회전자 자석 결함 위치 검출기법에 관한 연구 (A study on the magnetic fault position extraction method for PMSM)

  • 최철;이정규;이정준;김철우
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2001년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.401-404
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    • 2001
  • 본 연구에서는 표면 부착형 영구자석 전동기(PMSM)의 회전자 부착 자석 변동에 따른 영향과 변동위치를 검출하는 기법에 대하여 연구하였다. 회전자 표면부착 영구자석의 변동은 사용조건에 따른 변화와 자석 단품에 의한 영향으로 구분해 볼 수 있고, 이들 변화 요인 중 제어장치에 치명적인 자석에 의한 변화를 고려하였다. 따라서 자석의 변동 현상중 고밀도 자성체의 하나인 네오드늄_보론_철 계열의 고에너지적을 갖는 자석의 산화 방지를 위한 표면 부식 등의 현상에 의한 자편의 완전 이탈을 가정하고 이와 같은 이탈현상이 발생한 경우의 현상과 일반적으로 사용되는 인크리멘탈 엔코더를 적용한 이탈 발생위치를 추적하는 방법을 보였다.

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약계자 영역에서 유동전동기 인덕턴스의 새로운 온라인 동조방법 (New On-line Tuning Scheme of Inductances for Induction Motors in Field Weakening Region)

  • 김하용;신명호;현동석
    • 전력전자학회논문지
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    • 제4권2호
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    • pp.209-214
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    • 1999
  • 본 논문에서는 유도 전동기의 회전자 자속 기준 벡터 제어시 약계자 영역에서의 성능 향상을 위한 유도 전동기 인덕턴스 성분들의 변동에 대한 새로운 온라인 추정 방법을 제시한다. 역기전력을 적분하여 얻는 고정자 자속과 고정자 전류를 이용하여 고정자 과도 인덕턴스와 고정자 자기 인덕턴스를 추정하며, 추정된 고정자 자기 인덕턴스 값에서 자화 인덕턴스를 추정하고, 추정된 고정자과도 인덕턴스 값에서 회전자 누설 인덕턴스를 추정한다. 온라인 동조를 위해 비례 적분 제어기를 사용한다. 제안한 방법으로 시뮬레이션과 실험을 수행하여 제안한 방법의 효과와 타당성을 증명한다.

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IPMSM 센서리스 제어의 안정된 기동을 위한 간단한 초기회전자 추정기법 (Simple Initial Rotor Position Estimation for Stable Startup of IPMSM Sensorless Control)

  • 김건명;박병건;구본관;김래영;현동석
    • 전력전자학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.602-609
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    • 2011
  • 본 논문은 역기전력 기반 센서리스 제어 시 안정적인 기동성능 확보를 위한 간단한 초기 회전자 위치추정 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 전동기의 고정자 권선 인덕턴스의 차이에 의한 전류응답특성을 이용하여 초기 회전자 위치를 추정한다. 이러한 초기 회전자 위치추정 방법은 알고리즘 구현이 간단하고 추가적인 외부회로가 불필요하며, 전동기 상수의 영향을 받지 않는다. 제안된 방법의 타당성은 실험결과를 통하여 검증하였다.

회전자 여자제어를 이용한 풍력발전 DFIG의 무효전력 해석 (Analysis of the DFIG Reactive Power Using the Rotor Exciting Control)

  • 이우석;오철수
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 1999년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.133-138
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    • 1999
  • 바람의 변화가 심한 풍력발전에 응용하기 위한 발전기는 동기속도 이상과 이하에서 발전이 가능하여야 한다. DFIG(Doubly Fed Induction Generator) 시스템의 경우 회전자 여자제어를 통한여 운전점을 이동시킬 수 있으며, 이를 통하여 운전영역의 확장이 가능하고 동기속도의 이상과 이하의 범위에서 발전이 가능하다.(중략)

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원판형 분자 드래그펌프 다단 회전자에 대한 압력분포 측정 (The Measurement of Vacuum Pressure for the Multi-Stage Rotors of Disk-Type Molecular Drag Pump)

  • 권명근;황영규
    • 한국진공학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.272-280
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    • 2009
  • 원판형 분자 드래그펌프 내부의 회전자 위치에 따른 압축 성능과 배기특성에 대하여 실험과 수치 해석적으로 고찰하였다. 실험은 각각의 회전자 위치에 진공압력 게이지들을 부착하여, 펌프의 출구 압력이 0.2 Pa에서 533 Pa 사이일 때, 각 회전자에서의 압력을 측정하였다. 압력측정범위는 출구 압력이 0.2 Pa에서 533 Pa 범위사이에서 측정하였다. 진공펌프 로터의 회전 속도는 24,000 rpm이며, 질소 가스를 사용하여 성능실험을 수행하였다. 본 연구에서는 원판의 단의 수에 따른 원판형 분자 드래그펌프의 성능특성을 파악하고자 하였다. 수치해석을 통해 내부 유동채널에 대한 구체적인 압력 분포를 파악하였으며, 수치해석의 신뢰도 파악을 위하여 실험 측정값과 수치해석 값을 비교하여 검증하였다.

고정자 전류 스펙트럼 모니터링을 이용한 효과적인 유도전동기 회전자 고장 걸출 (Efficient Rotor Fault Detection of Induction Motors Using Stator Current Spectrum Monitoring)

  • 정춘호;우혁재;송명현;강의성;김경민
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제6권6호
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    • pp.873-878
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    • 2002
  • 고정자 전류 스펙트럼(stator current spectrum)은 유도전동기의 고장 검출에 널리 사용되어왔다. 본 논문에서는 고정자 전류 스펙트럼 중에서 회전자 고장에 의해서 큰 영향을 받는 주파수 성분들로 특징벡터(feature vector)를 구성하고, 특징벡터와 기준벡터(reference vector)와의 평균 절대치 차이(mean absolute difference)를 구함으로써, 회전자 고장을 검출하는 방법을 제안한다. 제안한 방법에서는 전류 스펙트럼 중에서 추출된 매우 작은 크기(dimension)의 특징 벡터에 대한 평균 절대치 차이를 이용하기 때문에 신경회로망에 의한 고장 검출 알고리즘 둥에 비해서 훨씬 적은 계산량만으로 모터의 고장을 효율적으로 검출할 수 있다

카패시터 운전 단상 영구자석형 동기전동기 기동특성에 관한 연구 (A Study on the Starting Characteristics for Capacitor-run Single Phase Permanent Magent Syncronous Motor)

  • 홍선기
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.924-926
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    • 2003
  • 단상 전원에 의해 기동 및 운전되는 영구 자석형 동기전동기는 일반 단상 유도전동기에 매우 높은 효율을 갖게 되지만, 회전방향을 정하기가 어렵다. 본 연구에서는 커패시터를 사용하는 커패시터 운전 유도 전동기와 같은 구조에 회전자를 영구자석을 사용하는 경우에 대하여 연구하였다. 즉, 회전자 조건에 따른 기동 조건을 계산하고, 이로부터 회전방향을 결정할 수 있어 고효율로 팬부하와 같은 기동토크가 작은 부하에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

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