• 전기학회논문지
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• 제62권4호
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• pp.495-501
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• 2013

In the present study, a BLDC motor for a pump in which a neodymium PM is replaced with a Ferrite PM has been developed in preparation for the cost increase and to ensure the stability of the resource supply. One of the currently used motors for pumps is a BLDC motor having an interior PM wherein a rare-earth PM is adopted. However, a BLDC motor for a pump is designed to have large airgap because of the use of a waterproof insulator according to its structural characteristics, and therefore, a SPM structure is suitable. Hence, an SPM BLDC motor in which a Ferrite PM is used is designed. Nevertheless, the use of Ferrite instead of rare-earth materials causes a deterioration in the performance of the electric motor, such as a decrease in the BEMF and the maximum power of the motor and the irreversible demagnetization of the PM. In order to mitigate such disadvantages, an optimized design of the BLDC motor is developed by changing each design parameter and by improving the electromagnetism structure.

• 전기학회논문지
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• 제59권12호
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• pp.2173-2178
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• 2010

The magnetization directions of a polar magnetized ferrite bonded magnet are analyzed by finite element method (FEM). The influence of the width of SmCo magnets for magnetic field generation is investigated. The surface flux densities of the polar anisotropic magnets are analyzed and compared according to the pole number and thickness of the magnets. And the electromotive force (EMF) values of brushless DC motors with the magnets are investigated. The validity of the analysis method is verified by comparing the analyzed results with measured ones.

• International Journal of Control, Automation, and Systems
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• 제1권3호
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• pp.308-314
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• 2003

This paper presents a serial communication based fault diagnosis scheme for a brushless DC (BLDC) motor using parameter estimation and Bayes classifier. The presented scheme consists of a smart network board, and a fault detection and isolation (FDI) master. The smart network board is installed near the BLDC motor drive system to acquire motor data and transmit motor data to the FDI-master via serial communication channel. The FDI-master estimates BLDC motor resistance to detect symptom of faults, and assign symptom to fault type using Bayes classifier. In this scheme, since communication time delay has a serious effect on performance, periodic and fixed communication protocol is designed. Hence, the delay time is priory known. By experiment result, presented scheme was verified.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.119-121
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• 2007

The increment of electric power demand causes interest on new higher power system such as 42V Power Net, and furthermore necessity for development of energy storage device is highlighted recently. Owing to high efficiency and easy speed control of brushless DC(BLDC) motor, the demand of BLDC motor that has high power and low noises are increasing. Especially demand of interior permanent magnet(IPM) type BLDC with high efficiency and high power in electric motion vehicle is increasing. This paper presents the design of the BLBC motor for EHPS(Electro-Hydraulic Power Steering) in 42V system and verified the characteristics by simulation and test results.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2007년도 하계학술대회 논문집
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• pp.325-327
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• 2007

This paper proposes a novel sensorless fault detection algorithm for a brushless DC(BLDC) motor drive system. This proposed method is configured without the additional sensor for fault detection and identification. The fault detection and identification are achieved by a simple algorithm using the operating characteristic of the BLDC motor. This proposed method can also be embedded into existing BLDC motor drive systems as a subroutine without excessive computational effort. The feasibility of a novel sensorless fault detection algorithm is validated in simulation.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.481-486
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• 2018

DC 모터는 브러시 구조가 있는 DC 모터와 브러시 구조가 없는 BLDC(Brushless DC) 모터로 분류된다. BLDC 모터는 DC 모터의 브러시가 없이 정류를 전자적으로 수행하는 모터로 BLDC 모터의 속도제어를 대표하는 것은 PI 제어이다. PI 제어기를 이용한 속도제어는 정상상태에 도달하는 응답 특성이 느리다는 단점을 가지고 있다. 이를 보완하기 위해 정상 상태까지 도달하는 시간이 짧고 비선형 제어에도 쉽게 제어가 가능한 FLC(Fuzzy Logic Controller)를 이용해 전압을 가감하는 방식의 전압 제어 속도 제어기 제안하였다. 제시한 퍼지 속도 제어기의 타당성과 유용성은 MATLAB 프로그램의 Simulink를 통해 모의실험으로 입증하였다. 모의실험은 기준 속도를 500rpm, 800rpm, 1500rpm의 3가지 경우로 각각 PI 제어기와 제안한 퍼지 속도 제어기를 실험하였다. 실험 결과 제안한 퍼지 속도 제어기가 30% 정도 개선된 정상 상태 속도 응답 특성을 보이며 PI 제어기에 비해서 빠른 속도 응답 특성을 갖고 있음을 입증하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제18권3호
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• pp.714-722
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• 2018

This paper presents a wide-range speed control scheme of brushless DC (BLDC) motors based on a hall sensor with separated low- and normal-speed controllers. However, the use of the hall sensor signal is insufficient to detect motor speed in the low-speed region because of low sensor resolution and time delay. In the proposed method, a micro-stepping current control method according to the torque angle variation is presented. In this mode, the motor current frequency and rotating angle are determined by the reference speed without the actual speed fed by the hall sensor. The detected torque angle is used to adjust the current value in a limited band to control the current value in accordance with the load. The torque angle is detected exactly at the changing point of the hall sensor signal. The rotor can follow the rotating flux with the variable torque angle. In a normal speed range, the conventional vector control scheme is used to control the motor current with a PI speed controller using the hall sensor. The torque characteristics are analyzed on the basis of the back EMF and current shape. To adopt the vector control scheme, the continuous rotor position is estimated by the measured speed and hall sensor position. At the mode changing point between low and normal speed range, the proper initial current command and reference rotor position are calculated. The calculated current command can reduce the torque ripple during transient mode. The proposed method is simple but effective in extending the speed control range of a conventional BLDC motor with hall sensor without the need for a high-resolution encoder. The effectiveness of the proposed method is verified by various experiments on a practical BLDC motor.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제9권5호
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• pp.865-872
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• 2019

본 논문은 한국교통대학교 태양광 자작 자동차 동아리 늘해랑에서 WSC(World Solar Challenge)에 참가하기 위해 제작한 Solar Car 구동시스템에 대하여 서술한다. WSC는 세계 최대의 태양광 자동차 경주 대회로 별도의 자동차 규정을 가지고 있어 태양전지 면적이나 배터리 용량등에 제약을 두기 때문에, 제한된 규정내에서 최대 에너지 효율을 가지도록 구동시스템을 설계하는 것이 가장 중요한 기술적인 팩터이다. Solar car의 구동시스템은 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환해주기 위한 solar array, 변환된 전기에너지를 최대 출력으로 추적하기 위한 MPPT(Maximum Power Point Tracker) controller, 생산된 전기에너지를 저장하기 위한 battery, 전기에너지를 역학에너지로 변환하여 차량 구동을 위한 BLDC(Brushless DC) motor, BLDC motor를 제어하기 위한 motor controller 등으로 구성되어 있다. 본 연구에서는 최적 구동 시스템을 위해 태양전지 에너지 변환 시스템과 배터리, 모터로 구성된 전기 구동시스템 설계에 대한 내용을 포함하고 있다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2004년도 전력전자학술대회 논문집(2)
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• pp.646-650
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• 2004

This paper presents a novel method to detect the rotor position of the BrushLess DC(BLDC) motor at standstill and a start-up method to accelerate the rotor up to a certain speed where the conventional position sensorless control methods based on the back EMF could work reasonably The proposed initial rotor position estimation method is suitable to avoid the temporary reverse rotation or the starting failure. This method can be implemented using only one current sensor at DC link of the inverter. It does not depend on the model of the motor , and it is robust to motor parameter variations. By the proposed method, it is demonstrated experimentally that a stable starting can be achieved even with severe mechanical disturbance.

• 해양환경안전학회지
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• 제25권6호
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• pp.802-808
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• 2019

직류전동기는 속도제어가 간단하고, 출력 토크특성이 우수한 장점으로 윈치나 카고 펌프 모터 등으로 선박에서 많이 사용되었으며, 전기추진선박이 도입된 초기에는 선박용 추진전동기로도 적용되었다. 하지만 브러시와 정류기와 같은 기계적 정류장치의 단점으로 인해 최근에는 직류전동기와 전기적인 특성은 매우 유사하지만 기계적인 정류장치를 설치하지 않고 반도체 소자를 이용한 전자적인 정류장치를 사용하는 브러시리스 직류전동기의 사용이 증가하고 있다. 기존의 브러시리스 직류전동기를 구동하기 위한 인버터 시스템은 2상여자방식을 사용하므로 역기전력파형이 사다리꼴모양으로 되며, 이로인해 전류가 흐르는 권선이 바뀌는 상전류 전환 구간에서 고조파와 토크리플이 발생하게 된다. 이러한 고조파와 토크리플을 저감하기 위한 다양한 방안이 연구되어 발표되었으며, 본 연구에서는 전력분석프로그램을 이용하여 브러시리스 직류전동기의 구동회로에 비례적분 속도전류제어기 알고리즘을 구현한 Cascaded H-Bridge 멀티레벨 인버터를 적용하였다. 모델링한 브러시리스 직류전동기의 시뮬레이션을 통해 제안하는 전동기의 구동방식을 적용하는 경우에 기존의 구동방식에 비해 전동기 입력측 전압파형 개선과 고조파 및 토크리플이 현저히 저감되는 결과를 확인할 수 있었다.