• 한국자동차공학회논문집
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• 제6권2호
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• pp.235-243
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• 1998

For motor operation at low speeds and loads, torque pulsation by the cogging torque is often a source of vibration and control difficulty. In this paper, the magnetic field of a motor is calculated by finite element method. The periodic cogging torque is determined using Maxwell stress method and time stepping method, and then decomposed using fourier series expansion, The purpose of this paper is to characterize design parameters on the cogging torque and to design a permanent magnet motor with a cogging torque less vulnerable to vibration, without sacrificing the motor performance. The design parameters include stator slot width, permanent magnet slot width, airgap length and magnetization direction. A new design with a less populated frequency spectrum of the cogging torque is proposed after characterizing individual effect of design parameters. Magnet pole edge shaping, by gradually increasing the cogging torque with reduced higher harmonics.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.2186-2187
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• 2011

승강장 스크린도어(PSD: Platform Screen Door)는 철도, 경전철 및 지하철 승강장 내 추락, 전동차 사이의 끼임 등의 안전사고 방지 및 승강장의 공기오염 개선, 장애인, 노약자 등의 탑승편의에 관한 문제, 승강장내의 쾌적한 환경문제 제공 등을 위해 전동차 승강장의 선단에 고정 및 가동 도어를 설치하여 승강장과 선로를 차단함으로써 이용 고객의 안전사고를 예방하는 설비를 말한다. 국내 업체들은 기술 투자를 통해 종합 제어반 및 각종 조작반, RF장치 등 상당 부분 국산화를 이루었지만, 짧은 기간 동안 승강장 스크린 도어를 설치하면서 승강장 스크린 도어 시스템의 핵심이라 할 수 있는 승강장 스크린 도어용 제어장치(DCU: Door Control Unit)의 완전한 국산화는 이루지 못한 채 외국 제품을 도입하여 설치하고 있거나 DC 모터를 적용한 제어장치를 개발하여 설치하고 있는 실정이었다. 본 연구에서는 BLDC 모터를 적용한 제어장치를 국산화하여 시제품을 제작하였고 월미도의 은하레일에 제어기를 설치하여 성능을 검증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.637-638
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• 2008

최근 하이브리드 전기자동차의 관심이 높아짐에 따라 전기적 신호의 연결로 구동 시스템을 구성하는 X-by-wire기술 연구가 활발하게 이루어지고, 있다. 그 중 Drive시스템을 관장하는 Throttle-by-Wire 기술의 일환으로 ETC(Electronic Throttle Control)장치에 대한 연구가 진해되고 있으며, 일부 제품이 출시되고 있다. ETC 구성요소 중 가장 핵심인 모터 설계를 위해 본 논문에서는 우수한 성능을 가지는 BLDC 모터를 선택하고, 기초 설계를 통해 그 형상을 설계하였으며, 보다 더 높은 효율과 출력 토크를 얻기 위해 회전자 영구자석의 재질과 형상을 변화시키며 효율과 출력 토크에 미치는 영향을 살펴보았다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.39-46
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• 1998

For permanent magnet brushless DC motors used for high speed fuel pumps, torque ripple is an important origin of vibration, acoustic noise and speed fluctuation. In this paper, the output torque profile of a PM motor with one phase energized is decomposed into the commutation torque, the reluctance torque and the armature reaction torque according to their source origins. It verifies that the output torque profile is qualitatively equivalent to the BEMF profile for low reluctance motors. This paper discusses the effect of magnet pole shaping and magnet arc length on the output torque and torque ripple. A magnet edge shaping is proposed to design a trapezoidal BEMF motor without torque ripple, with minimal sacrifice of the maximum output torque.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2023년도 추계학술발표대회
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• pp.878-879
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• 2023

본 프로젝트에서는 BLDC 인휠모터를 사용하여 조향각에 제약이 없는 다자유도 기동 모빌리티 플랫폼을 구현하고 로봇 모듈화로 정비 편의성과 범용성을 높인 자율 모빌리티 플랫폼의 개발로 사용편의성 뿐만 아니라 산업 전반에서 발생하는 안전사고 리스크 관리에 도움이 되고자 한다.

• 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.

• 전기전자학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.376-382
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• 2014

본 논문은 4개의 BLDC 모터를 이용한 쿼드콥터 무인비행체의 센서 신호 성능 개선을 위해 진동에 강인한 센서융합 방식을 제안하고 이를 기반으로 하여 자세제어를 위한 개선된 PID 제어 기법을 제안한다. 쿼드콥터의 자세추정을 위해 사용하는 가속도 센서와 자이로 센서 각각의 특성에서 나타나는 단점을 상호 보완하고 모터에서 발생하는 진동의 영향을 최소화하도록 상보필터를 적용하여 두 센서를 융합하는 방법을 제안하였다. 본 논문에서 제안하는 센서 융합 방식은 쿼드콥터의 방진을 위해 일반적으로 사용되는 이동평균 필터나 저역통과 필터에 비해 진동에 더욱 강인하고 지연이 적은 결과를 얻을 수 있었다. 또한 쿼드콥터의 자세 제어를 위해 일반적으로 사용되는 PID 제어 중 D 제어 성분을 추정된 각도의 변화량을 이용하는 대신 자이로 센서를 사용하는 쿼드콥터의 특성에 맞게 자이로 센서 출력을 사용하는 방식을 제안하여 사용함으로써 자세 제어 오차를 줄일 수 있고 자세 제어의 안정화가 보다 용이하게 이루어질 수 있음을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.510-516
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• 2019

본 논문에서는 사용자의 동작을 측정하고 물리적인 변화를 사용자에게 느끼게 하여 실제 스노우보드를 즐기는 것 같은 스노우보드 시뮬레이터를 개발하였다. 스노우보드는 사용자의 무게중심에 따라 속도와 방향이 결정된다. 개발된 시뮬레이터는 스노우보드 플레이트에 4개의 스프링을 장착하여 사용자의 무게 중심의 변화에 따라 기울기를 변화시켜 스노우보드의 기울기 변화를 직접 느낄 수 있게 하였다. 사용자의 무게중심의 변화에 따른 기울기는 3축 가속도센서를 사용하여 측정하였다. 스노우보드의 회전에 따라 발생하는 슬로프의 마찰을 BLDC 모터를 사용하여 사용자가 느낄 수 있도록 하였고, 스노우보드의 회전은 홀센서를 사용하여 측정하였다. 시뮬레이터의 빠른 데이터 처리를 위해 두 개의 MCU를 사용하여 가속도 센서와 모터를 별도로 사용하여 측정된 데이터를 PC로 전송하였다. 개발된 시뮬레이터는 슬로프의 경사 및 마찰을 직접 경험할 수 있으며, 측정된 데이터와 HMD를 착용하여 보다 현실감이 있는 스노우보드를 즐길 수 있도록 하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.920-922
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• 2002

This paper investigates the cogging torque reduction in a brushless DC(BLDC) motor having an inner-rotor with surface-mounted segment-type permanent magnets. The kind of magnets for the BLDC motor could have different waveforms of magnetization such as square, trapezoidal and sinusoidal form. This paper discusses the effect of the unsymmetrical magnetization distribution in the segment-type permanent magnet, which is able to obtain through a segment structure that the number of poles per segments is 2 ($N_p/N_s$), on the cogging torque and EMF waveform. Where the existing magnetizer fixture for the square-type magnetization is used to magnetize the magnets in two segment structures of $N_p/N_s$ = 1 and 2. The effectiveness of the proposed designs had been confirmed by comparing cogging torque, and EMF waveform between conventional and new models which are analyzed by Finite Element Method (FEM).

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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• pp.2365-2372
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• 2011

BLDC 모터와 같은 동기전동기에서 소음과 진동의 원인이 되는 코깅토크는 전동기내의 비 균일 토크로서 전동기 시스템의 자기 에너지가 최소인 위치로 이동하려는 접선방향의 힘으로 부하전류와 상관없이 회전자 영구자석과 고정자 슬롯의 상호작용에 의해 발생한다. 이러한 코깅토크는 전동기의 소음과 진동의 주요 원인이 되므로 전동기 설계 시 반드시 고려해야 한다. 코깅토크는 영구자석이 부착된 회전자에 의하여 공극 중에 비교적 저차의 고조파 자속밀도와 고정자 철심 슬롯의 상호작용으로 발생한다는 점을 중시하여 본 논문에서는 실험계획법의 일종인 반응표면 법을 사용하여 코깅토크를 저감하는 방법에 대해 제시하였다.