• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.65-67
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• 2007

This paper proposes a novel flux barrier in q-axis of rotor in IPM type BLDC motor, The proposed flux barrier can reduce cogging torqeu and diminisg torque ripple by sinusoidal waveform distribution of flux generated in the permanent magnet. To determine the optimal shape of the novel flux barrier, we also propose a modified Taguchi method which considering multiple quality characteristics, such as cogging torque, average torque, and efficiency. The proposed design and method were analyzed by using the 2D finite element method (FEM). Results of the proposed model were compared with initial model.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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• pp.212-217
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• 2008

Acoustic noises generated during motor operation in mechanical system are from electromagnetic, mechanical, aerodynamic, and electrical sources. For identification of mechanical noise origins, misalignment, unbalance, fan shape, resonance, and vibration modes have been extensively considered to describe noise behavior. An experiment-based approach as well as a mathematical approach needs to be adopted for a realistic study into noise and vibration of the motor, because motor noise characteristics differ from type to type due to various noise sources. In this paper, a brushless DC motor for air-conditioner fan is analyzed by finite element method to identify noise source, and the analysis results are verified by experiments, and sensitivity analysis is performed by design of experiments.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제19권9호
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• pp.863-869
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• 2009

Acoustic noises generated during motor operation in mechanical system are from electromagnetic, mechanical, aerodynamic and electrical sources. For identification of mechanical noise origins, misalignment, unbalance, fan shape, resonance, and vibration modes have been extensively considered to describe noise behavior. An experiment-based approach as well as a mathematical approach needs to be adopted for a realistic study into noise and vibration of the motor, because motor noise characteristics differ from type to type due to various noise sources. This paper analyzes noise characteristics of a brushless DC motor for air-conditioner fan, and proves that the test motor noise originates from acoustic modes of airspace in the motor. The motor noise sensitivity analysis by design of experiments reveals that the noise characteristics are closely related to switching frequency and frame thickness.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제13권2호
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• pp.722-732
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• 2018

Dual type Independent multi-phase BLDC Motor (DI-BLDCM) is designed to be robust to faulty conditions of motor and drive system. Despite the efforts of the motor design, open-switch faults of DI-BLDCM drive system cause the torque ripple of the motor. This torque ripple makes unwanted sound noise and mechanical vibration of associated systems. This paper proposes four methods for compensating the torque ripple and compares the characteristics of each proposed method. All proposed methods are able to reduce the torque ripple to similar level of the healthy condition, although the motor operates in open-switch fault conditions. However, these methods have different characteristics in various fault conditions. Therefore, from the results of the comparison, the suitable method is selected for the various fault conditions. The feasibility of the proposed methods is proved by the several experimental results.

• 전기학회논문지
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• 제60권3호
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• pp.531-537
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• 2011

This paper proposes a finite element method (FEM)-based model of an interior permanent magnet (IPM) type BLDC motor having stator inter-turn faults. For more realistic simulation studies, the magnetic non-linearity is also considered in proposed model. And the simulation data are verified through experiment. By integrating the developed model with a current-controlled voltage source inverter (CCVSI) model, the characteristics of an inter-turn fault operated by six-switched inverter are investigated considering the speed control. And the circulating current, which is induced by magnetic linkage flux originated from PM, was analyzed from the view point of distortion of air-gap magnetic flux distribution caused deterioration of their torque.

• 수산해양기술연구
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• 제36권3호
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• pp.257-265
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• 2000

본 논문에서는 BLDC 서보모터의 속도 제어성 향상을 위해 속도제어계에 2자유도 적분형 최적 제어법을 적용하고 그 결과를 기존의 PI제어계 및 2자유도 PI제어계와 비교하였다. 2자유도 적분형 최적제어법은 PI제어법이 갖는 지령치 추종특성과 외란 억제특성간의 트레이드오프 문제를 해결하고, 제어계의 최적성을 확보하고자 도입되어졌으며, 시뮬레이션과 실험을 통해 그 유효성을 고찰하였다. 시뮬레이션을 통해 얻은 결과는 다음과 같다. (1) 2자유도 적분형 최적제어계는 PI제어계에 비해 양호한 지령치 추종성과 외란 및 모델링 오차제거 특성을 보였다. (2) 2자유도 적분형 최적제어계는 제어파라미터인 하중행렬 Q, R 및 W에 대한 제약요건이 없을 경우, 모터의 정격조건 하에서 이들을 적절히 설정함으로써 2자유도 PI제어계보다도 양호한 지령치 추종성과 외란 및 모델링 오차 제거 특성을 얻을 수 있다. (3) 2자유도 적분형 최적제어계는 인가전압 및 전류의 크기를 2자유도 PI제어계의 그것과 동일하게 제약할 경우 2자유도 PI제어계에 비해 지령치 추종에 관한 정정시간 외에는 그다지 우수한 성능을 보이지 않았다. 또한, 실험을 통해 고찰한 PI 및 2자유도 PI제어계의 속도추종성능은 시뮬레이션 결과와 거의 동일하였다. 2자유도 적분형 최적제어계에 대한 실험결과는 논문에 나타내지 못하였으나, PI및 2자유도 PI제어계의 실험결과에서 알 수 있듯이 2자유도 적분형 최적제어계도 시뮬레이션 결과와 같은 경향을 보일 것으로 사료된다. 따라서, 본 논문에서 검토된 방법은 기존의 PI 제어계가 갖는 지령치 추종과 외란억제의 트레이드오프 문제를 상당부분 해결 가능할 것으로 보인다. 또한, 일정의 부하외란 및 모델링 오차내에서는 2자유도 PI제어계 보다 나은 제어성능을 보여 BLDC 모터의 속도 제어성 향상에 기여할 수 있을 것으로 기대가 된다. 향후, 2자유도 적분형 최적제어계의 실험결과를 통한 엄밀한 제어성능검증과 스텝외란 외의 주기성 외란 인가시 2자유도 적분형 최적제어계의 외란제거 방안 등이 검토되어야 할 것으로 사료된다.

• 동력기계공학회지
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• 제20권3호
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• pp.22-28
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• 2016

Energy consumption rapidly increases with industrial development. therefore an interest in the efficiency of various power converters is increasing. Especially, the field of high-efficiency small motors widely distributed for industrial and family use is considered a very important field in terms of efficient energy usage, and accordingly, in the field of small electric equipment, the use of BLDC that allows high-efficiency drive in an inductor gradually increases. However, for the BLDC drive, information on the position of the rotor is essential. Both methods using a magnetic encoder and an optical encoder to detect the information on the position of the rotor obtain the information by three position sensitive devices, and if any one of these position sensitive devices fails to function, no positional information can be obtained, so there is a limitation in implementing a position sensor with high reliability. In the paper, proposes a new type of encoder that can obtain the positional information on the position of the rotor using a single position sensor in order to overcome the issues that it has to use numerous signal flows and that the reliability is reduced for the acquisition of positional information generated by using multiple position detectors. The encoder in the proposed method replaced the function of generating positional information from multiple sensors with the shape of the encoder plate and the capture function of MICOM. In order to verify the validity of the position detection technique by the proposed encoder, a prototype was produced, and an experiment using the capture function of DSP was conducted through this.

• 전력전자학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.311-318
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• 2004

최근 각종 산업기기 및 자동화기기에는 회전자가 영구자석으로 구성된 브러시리스 전동기의 사용이 증가하고 있다. 그러나 회전자가 영구자석으로 이루어진 BLDC 전동기의 경우 회전자 위치 판별 센서는 필수 요소이다. 그러나 센서(엔코더, 레졸버등)를 사용할 경우 크기 증가, 비용 상승 등의 원인으로 작용한다. 따라서 본 논문에서는 PM BLDC 전동기의 속도제어를 수행함에 있어 기존의 엔코더와 Hall-IC 3개를 이용하지 않고, 두개를 이용하여 회전자의 위치를 판별함과 동시에 속도 센서를 대신하여 사용할 수 있는 방법을 제안하였다. 그 결과 성능은 동일하고, 구동회로의 크기와 제조 단가를 낮출 수 있는 효과를 얻었다.

• 전력전자학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.109-116
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• 2005

최근 각종 산업기기 및 자동화기기에는 회전자가 영구자석으로 구성된 브러시리스 전동기의 사용이 증가하고 있다. 그러나 회전자가 영구자석으로 이루어진 BLDC전동기의 경우 회전자 위치 판별 센서는 필수 요소이다. PM BLDC 전동기의 속도제어를 수행함에 있어 기존의 엔코더와 Hall-IC 3개를 이용하지 않고, 2개의 Hall-IC로 3상 motor의 나머지 한상의 Hall-IC 신호를 추정하였다. 또한 사용된 PM BLDC motor는 고속속도를 가지는 특성을 가지고 있지만 Hall-IC를 이용하여 속초제어를 하기 때문에 속도의 오차 량이 상당히 크다는 단점을 가지고 있다. 따라서 이러한 단점을 개선하기 위해 저가의 PLL회로를 적용하였다. 또한 실험을 통하여 그 타당성을 검증하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.143-147
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• 2005

본 연구에서는 희토류 자석편을 이용한 이중 회전자를 갖는 축방향 자속형 브러시리스 DC 전동기를 설계한다. 이러한 종류의 전동기는 반경방향 자속형에 비해 축방향 길이가 짧고 조립이 용이한 장점이 있다. 충분한 토크를 얻기 위해서 NdFeB 자석이 이용되며 생산 비용을 고려하여 자석은 세그먼트로 만들어 진다. 이 전동기를 설계하기 위해 자기 등가회로 모델이 이용되었고, 정확한 파라미터를 얻기 위해 3차원 유한요소법을 이용하여 공극 자속밀도를 구하였다. 최적화된 설계 변수들은 유전 알고리즘을 이용하여 구하였다. 시뮬레이션결과로부터 자석에 따른 설계의 지침과 타당성을 확인하였다.