• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.465-469
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• 2019

본 논문에서는 콘크리트 바이브레이터에 Slotless BLDC (Brush Less Direct Current) 모터를 적용하기 위해 BLDC 모터의 토크 및 역기전력 식을 기반으로 하여 설계를 한다. 모터의 길이와 직경의 사이즈가 주어져 있으므로 중요한 파라미터는 공극자속밀도이다. 자기회로의 간략화를 통하여 공극자속밀도를 계산 하였으며, 토크, 역기전력 및 공극자속밀도 식을 기반으로 기초설계를 진행하여 모터의 형상을 결정 하였다. 이후 모터의 고정자의 외경 및 내경, 스택 길이, 속도를 고정값으로 설정한 후 모터의 직경 및 두께를 변수로 지정하여 유한요소법을 이용한 시뮬레이션을 통해 상세설계를 진행하였으며, THD(Total Harmonic Distortion)값이 작으면서 목표 토크 값 이상의 형상을 설계 및 시뮬레이션을 진행하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제16권2호
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• pp.564-571
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• 2016

This study proposes an adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS)-based rotor position controller for brushless direct current (BLDC) motors to improve the control performance of the drive under transient and steady-state conditions. The dynamic response of a BLDC motor to the proposed ANFIS controller is considered as standard reference input. The effectiveness of the proposed controller is compared with that of the proportional integral derivative (PID) controller and fuzzy PID controller. The proposed controller solves the problem of nonlinearities and uncertainties caused by the reference input changes of BLDC motors and guarantees a fast and accurate dynamic response with an outstanding steady-state performance. Furthermore, the ANFIS controller provides low torque ripples and high starting torque. The detailed study includes a MATLAB-based simulation and an experimental prototype to illustrate the feasibility of the proposed topology.

• 전자공학회논문지SC
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• 제44권5호
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• pp.62-70
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• 2007

본 논문에서는 일정 토크영역에서 승압형 PFC 컨버터와 직접토크제어(DTC) 방법을 사용하여 BLDC 모터의 구동 시스템을 DSP(TMS320F2812)로 구현하였다. 기존의 6단계 PWM 전류제어와 달리 미리 정한 샘플시간 마다 간단한 look-up 표로부터 2상 도통 모드에 대한 인버터의 전압 상태 벡터를 설정함으로써 원하는 전류파형을 만들었으며 이로부터 기존의 전류제어기보다 훨씬 빠른 토크 응답특성을 얻을 수 있었다. 또한 BLDC 모터의 비 이상적인 사다리형 역기전력에 의해 발생되는 저주파 토크변동을 저감하기 위하여 위치 loop-up 표를 사용하였다. 아울러 역률을 보정하기 위해 승압형 PFC 컨버터를 구성하였고 이 때 전파 정류된 입력전압과 출력전압, 인덕터의 전류에 의해 평균전류모드 제어 방식으로 80 kHz마다 PWM 듀티(duty)가 조절 되도록 하였다. 이와 같이 복잡한 제어 알고리즘은 초고속 DSP의 출현으로 PFC와 DTC 알고리즘이 동시에 제어가 가능하며, 본 논문에서는 DTC 알고리즘을 구현할 때 DSP의 일반 범용의 출력포트를 사용하여 구현하였고 단지 PFC에서만 1개의 PWM을 사용하여 디지털 제어기를 구현하였다. 실험을 통해 DTC 알고리즘과 PFC 컨버터를 이용한 BLDC 모터 구동 시스템의 타당성과 효용성을 보였고, 실험결과로부터 PFC 컨버터를 사용하지 않았을 때는 역률이 약 0.77이었으나 PFC 컨버터를 사용하였을 때는 부하변동에 관계없이 약 0.9997로 크게 향상됨을 확인하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권6호
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• pp.704-711
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• 2023

본 논문은 직류전동기(DC motor)와 전기적인 특성은 유사하지만, 수명과 신뢰성이 향상된 BLDC 모터의 제어기법에 대해 언급하고 있다. BLDC모터는 회전자의 위치 정보를 사용하여 직류전동기의 기계적인 접촉에 의한 정류 장치를 제거함으로써 내구성과 속도 안정성을 향상시킬 수 있다. 본 연구에서는 BLDC모터의 권선에 흐르는 전류가 직류전동기의 전기자에 흐르는 구형파 형태의 전류인 것에 착안하여 직류전동기에 대한 제어기를 설계하고, 설계된 제어기를 3상 BLDC모터에 적용하여 제어기의 유효성을 확인하였다. 이를 위해 3상 BLDC모터의 전기적인 파라미터 값을 가지는 단상 직류전동기의 모델링을 실시하였고, 도출된 시스템에 대해 근궤적법을 적용하여 전동기의 속도제어를 위한 PI 제어기를 설계하였다. DC 전동기의 속도제어 시뮬레이션을 시행하여 제어기의 성능을 확인하였고, 동일한 제어기를 MATLAB으로 구현한 3상 BLDC모터의 속도제어에 적용하였다. DC 전동기와 유사한 제어 결과를 3상 BLDC모터에서 얻을 수 있었고, 이를 통해 연구에서 제안한 제어기법의 유용성을 확인할 수 있었다.

• Journal of Power Electronics
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• 제18권4호
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• pp.1086-1098
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• 2018

This study presents a new sensorless commutation method for brushless direct current motors to replace Hall sensor signals with virtual Hall signals. The importance of the proposed method lies in the simultaneous elimination of the phase shifter and the low-pass filters, which makes the method simple and cost-effective. The method removes high ripple switching noises from motor terminals, thereby decreasing motor losses. The proposed method utilizes unfiltered line voltages with notches caused by current commutation. Hence, specific sign signals are defined to compensate for the effects of commutation noise. The proposed method is free from phase delay that originates from low-pass filters. The method directly produces virtual Hall signals, and thus, it can be interfaced with low-cost commercial commutation integrated circuits based on Hall sensors. Simulation and experimental results show the effectiveness and validity of the proposed method.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권10호
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• pp.1026-1030
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• 2010

본 논문에서는 KSLV-II의 로켓엔진에 사용될 BLDC 모터로 구동되는 극저온 추력제어 밸브의 개발 과정 및 결과를 소개하였다. 개발된 추력제어밸브는 90K의 극저온, 113.2bar의 고압 환경에서 액체산소의 유량을 BLDC 모터로 작동되는 밸브 구동기를 통해 조절할 수 있다. 추력제어밸브는 모든 개발 인증시험을 통과하였으므로 향후 일부 하드웨어 수정 후, 엔진 연소시험에 적용이 가능하다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.1207-1212
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• 2011

본 논문은 BLDC 서보모터 펌프를 사용하는 PBW(power-by-wire) 시스템을 위한 DSP(Digital Signal Processor) 제어기에 대한 연구를 제시한다. PBW 유압 엑츄에이터는 BLDC 서보모터에 의해 구동되는 유압펌프와 유압 실린더 그리고 제어기로 구현된다. 이 PBW 시스템은 유압 실린더의 선형 추진 동작을 위해 서보 모터의 속도 제어를 필요로 한다. 본 논문에서는 벡터 제어 방법과 MIN-MAX PWM 기술을 활용하는 서보 제어기를 구현한다. 제어기로서, PWM 파형발생기, A/D변환기, SPI(직병렬인터페이스) 포트 그리고 많은 입/출력 포트 등을 가지고 있는 이유로 TMS320F2812 DSP가 채택되었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1114-1116
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• 2000

A direct model reference adaptive control (DMRAC) is applied to the speed control of brushless do(BLDC) motor. The main objective is to achieve precise speed control in the face of varying motor parameters and load. The control is described as an outer loop speed control and an inner current loop control which has raster dynamics than the speed loop. The adaptive control is applied to the outer speed control loop. DMRAC is compared to an indirect adaptive controller(IMRAC) and a PI controller. Simulation results show that the two adaptive controllers give similar respose and are superior to the PI controller. However, the DMRAC algorithm is simpler to implement.

• 전자통신동향분석
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• 제29권6호
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• pp.22-30
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• 2014

전기에너지를 기계에너지로 변환하는 기존의 브러시 있는 직류모터보다 고효율, 저소음, 제어용이성, 고내구성 특징을 가지는 브러시 없는 직류(BLDC: Brushless Direct Current)모터의 응용분야의 확대로 지속적으로 성장하는 BLDC 모터시장에 대응하기 위한 에너지 절감형 BLDC 모터구동시스템 기술개발이 절실히 요구되는 실정이다. 이에 따라, 본고에서는 일반차량 및 PHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle)/EV(Electric Vehicle) 등 그린자동차용, 에어컨, 세탁기, 냉장고 등 그린백색 가전용, 산업용 건조기, ATM, 자판기 등 그린산업 기기용 BLDC 모터에 적용할 수 있는 에너지 절감기능이 우수한 BLDC 모터, BLDC 모터구동회로, 고전압 파워소자구동회로, 고전압 파워소자로 구성된 BLDC 모터구동시스템 기술동향에 대해 논의하고자 한다.

• 전기학회논문지
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• 제56권1호
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• pp.57-65
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• 2007

Along with the development of power electronics and magnetic materials, permanent magnet (PM) brushless direct current (BLDC) motors are now widely used in many fields of modern industry BLDC motors have many advantages such as high efficiency, large peak torque, easy control of speed, and reliable working characteristics. However, Compared with the other electric motors without a PM, BLDC motors with a PM have inherent cogging torque. It is often a principle source of vibration, noise and difficulty of control in BLDC motors. Cogging torque which is produced by the interaction of the rotor magnetic flux and angular variation in the stator magnetic reluctance can be reduced by sinusoidal air-gap flux density waveform due to reduction of variation of magnetic reluctance. Therefore, this paper will present a design method of magnetizing system for reduction of cogging torque and low manufacturing cost of BLDC motor with isotropic bonded neodynium-iron-boron (Nd-Fe-B) magnets in ring type by sinusoidal air-gap flux density distribution. An analytical technique of magnetization makes use of two-dimensional finite element method (2-D FEM) and Preisach model that expresses the hysteresis phenomenon of magnetic materials in order for accurate calculation. In addition, For optimum design of magnetizing fixture, Factorial design which is one of the design of experiments (DOE) is used.