• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07b
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• pp.645-646
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• 2006

횡자속형 전동기는 3차원적인 자속의 흐름 때문에 기존의 전동기와는 달리 2차원적인 수치해석이 용이하지 않으며 특성 분석에 상대적으로 많은 계산 시간을 필요로 한다. 본 논문에서는 퍼미언스법과 철심의 포화를 고려하기 위한 최소한의 유한 요소 해석을 결합하여 횡자속형 전동기의 특성을 분석하기 위한 해석적인 방법을 제시하고자 한다. 본 논문에서 제시하고 있는 추력 및 쇄교 자속량을 표현하는 수식들은 향후 전동기 제어 알고리즘 개발이나 최적 설계에 응용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.07b
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• pp.1192-1194
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• 2005

선형전동기는 일반적으로 회전형 전동기를 잘라 평면에 펼친 다음 회전형 전동기와 같이 구동할 경우 직선운동을 하는 전동기이다. 회전형 전동기에 비해서 효율특성을 다소 떨어지지만 직선운동을 위한 전동기가 필요할 경우에는 많이 사용하고 있는 실정이며 회전형의 경우 고정자와 회전자의 극간격을 유지하기 위해서 축을 중심으로 구동할 수 있게 제작하고 있는 실정이다. 그러나 선형전동기의 경우 정확한 극간경의 유지를 위해서 LM guide를 사용하는 것이 일반적이며 이로 인해서 고정자회 이동자 사이의 정확한 간격을 유지할 수 있게 된다. 또한 자속의 흐름과 이동자의 이동방향에 따라 일반적으로 선형전동기를 구분하는데 자속의 흐름으로 인해 만들어지는 평면과 이동자가 움직이는 방향이 같은 면 상에 있으면 종자속이라고 하고 횡방향으로 놓여질 경우 횡자속 선형전동기라고 부른다. 본 연구에서는 횡자속 선형전동기에서 발생되는 추력특성을 고려하여 선형액추에이터를 설계할 경우 발생되는 추력읜 불균일성에 대한 내용으로 전동기의 추력 특성 파형에 따른 성형 액추에이터의 동특성을 알아보았다. 특히 액추에이터에서 발생되는 공진특성을 기준으로 불때 같은 에너지로 약 2배의 동특성을 얻을 수 있었고 반력은 거의 같은 특성을 얻을 수 있었다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07b
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• pp.879-880
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• 2006

횡자속의 기본원리는 릴럭턴스 전동기와 같다. 발생한 힘밀도는 공극과 극간격에 반비례하고 기자력의 자성에 비례한다. 이러한 횡자속 선형전동기를 적용할 경우 추력의 변화로 인해서 진동과 힘의 불평형이 발생하는 것이 일반적이다. 본 논문에서는 이러한 추력 불평형과 진동특성을 향상시킬 수 있는 방법이 다상형으로 구동하는 방법이 있으며 힘을 균일하게 할 수 있고 전동기의 체적을 줄이고 진동특성을 저감시킬 수 있다는 것이라고 판단된다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.960-961
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• 2008

본 논문에서는 직선 및 곡선구간에서 구동력을 필요로 하는 LCD 패널 생산라인의 이송장비인 OHS 시스템에 적용이 가능한 횡자속 선형전동기의 제어에 관하여 기술한다. OHS 시스템은 클린룸 내에서 이송대차가 천장에 레일과 함께 설치되어 장거리의 직선 및 곡선 이송경로를 가지는 LCD 패널 물류 이송장치이다. 기존 선형전동기들은 그 구조상 곡선구간 구동원으로 적용하기 어렵고, 장거리 이송용으로 사용하기에 상당한 가격적인 부담이 발생된다. 따라서 본 논문에서는 상대적으로 다른 선형전동기와 비교하여 가격적인 부담이 적고, 곡선구간에서 구동력을 발휘할 수 있는 횡자속 선형전동기를 OHS 시스템에 적용하고, 선형전동기의 곡선구간에서의 출력특성을 분석하며, 이동자의 위치검출 방법 및 제어 알고리즘을 제안한다. 제안한 방법은 실제 제작된 OHS 실험장치를 통하여 제어특성을 검증한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.10b
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• pp.30-32
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• 2003

본 논문은 LCD 제조 공정 라인에서 LCD용 원판을 다른 여러 공정으로 이송하는데 사용하기 위한 수평형 스토크 시스템의 설계 및 제작에 관한 연구이다. 구동원으로 제작된 영구 자석 여자 횡자속형 전동기는 높은 공극 자속 밀도를 얻을 수 있는 구조로 일반 선형 유도 전동기나 선형 등기기에 비해 단위 체적당 높은 출력 밀도를 얻을 수 있는 장점을 가지고 있다. 3차원 등가 자기 회로망법을 사용하여 기자력 변화에 따른 추력 및 흡인력과 같은 특성을 해석하였으며 정특성 실험을 통하여 설계 및 해석의 타당성을 검토하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2006.11a
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• pp.829-835
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• 2006

Rotatory two-phase transverse flux machine(TFM) is a relatively new type of motor with high power density, high torque, and low speed in comparison to conventional electrical motors. However, it has some shortcomings,.i.e. complex construction and high possibility of the magnetically induced vibration due to its inherent structure. This paper investigates the characteristics of the magnetic force and the torque in the rotatory two-phase TFM by using the 3-D finite element method and the spectral analysis. This research shows that the average torque decreases and that the torque ripple increases as the phase delay increases. It also shows that the unbalanced magnetic force is one of the dominant excitation forces in this machine. And it proposes a new topology of rotatory two-phase TFM to eliminate the unbalanced magnetic force.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2008.04a
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• pp.682-688
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• 2008

Transverse flux machine (TFM) has been considered as a promising driving machine especially at the low-speed applications because it has higher power density, torque and efficiency than the conventional electrical motors. However, it has complicated structure, large torque ripple and sometimes unbalanced magnetic force due to its inherent structure. This paper investigates the characteristics of torque ripple and unbalanced magnetic force of a rotatory two-phase TFM due to the teeth geometry by using the 3-dimensional finite element method, and it develops a rotatory two-phase TFM with herringbone teeth to reduce the torque ripple as well as to eliminate the unbalanced magnetic force.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2008.11a
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• pp.286-292
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• 2008

Transverse flux machine (TFM) has been developed to drive a machine of large input power at low-speed. However, it has complicated structure and large torque ripple due to its inherent structure In this paper the characteristics of torque of a rotatory two-phase TFM are analyzed by using the 3-dimensional finite to element method and optimal design. This research shows that one of the effective design variables is the skew angle of permanent magnet. The skew angles of permanent magnet are optimized by using a Progressive Quadratic Response Surface Method (PQRSM). It also shows that the proposed optimal skew magnet not only increases average torque but also decreases torque ripple of a rotatory two-phase TFM.

• Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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• v.19 no.10
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• pp.1003-1011
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• 2009

Transverse flux machine(TFM) has been developed to drive a machine of large input power at low-speed. However, it has complicated structure and large torque ripple due to its inherent structure. In this paper the characteristics of torque of a rotatory two-phase TFM are analyzed by using the 3-dimensional finite element method and optimal design. This research shows that one of the effective design variables is the skew angle of permanent magnet. The skew angles of permanent magnet are optimized by using a genetic algorithm. It also shows that the proposed optimal skew magnet not only increases average torque but also decreases torque ripple of a rotatory two-phase TFM.

• Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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• v.17 no.1 s.118
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• pp.33-40
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• 2007

Rotatory two-phase transverse flux machine(TFM) is a relatively new type of motor with high power density, high torque, and low speed in comparison to conventional electrical motors. However, it has some shortcomings,.i.e. complex construction and high possibility of the magnetically induced nitration due to its inherent structure. This Paper investigates the characteristics of the magnetic force and the torque in the rotatory two-phase TFM by using the 3-D finite element method and the spectral analysis. This research shows that the average torque decreases and that the torque ripple increases as the phase delay increases. It also shows that the unbalanced magnetic force is one of the dominant excitation forces in this machine. And it proposes a new topology of rotatory two-phase TFM to eliminate the unbalanced magnetic force.