• 제목/요약/키워드: Design of PMSM

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A Control Strategy of Auto-Leveling Equipment of Multi-Function Radar for Vehicle based on Embedded System Modeling

  • Byeol Han;Yushin Chang;Sungyong Lee
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제28권9호
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    • pp.1-8
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    • 2023
  • 본 논문에서는 임베디드 시스템을 이용한 차량용 다기능 레이다(Multi-Function Radar, MFR) 수평구동장치(Auto-Leveling Equipment, ALE) 구동 전략을 제안한다. 차량용 레이다는 일정 속도로 회전하며 지대공 유도미사일, 유인/무인 전투기 감시정찰 임무를 수행한다. 수평구동장치는 수평구동모듈 4세트로 구성하고 레이다 차량의 수평을 유지하여 시스템의 안정성을 확보한다. 차량의 수평은 임베디드 시스템을 이용하여 경사도를 측정하고, 구동모터를 이용하여 차량의 수평각을 유지한다. 본 논문에서는 수평구동모듈 1세트를 모델링하여 수평구동장치를 축소 구현하여 수평구동장치 설계 향상에 기여한다. 제안하는 구동 전략의 타당성은 MATLAB/Simulink 시뮬레이션으로 입증한다.

표면부착형 영구자석 동기전동기의 적응속도제어기 설계 (Design of an Adaptive Speed Regulator for a Surface-Mounted Permanent Magnet Synchronous Motor)

  • 최영식;유동영;정진우
    • 전력전자학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.425-431
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    • 2010
  • 본 논문에서는 표면부착형 영구자석 동기전동기의 속도 제어를 위하여 적응속도제어기를 제안한다. 제안된 적응 제어기는 모터 파라미터와 부하토크의 정확한 정보를 필요로 하지 않으므로 이들의 변동에 매우 둔감하다. 또한 제안된 제어시스템의 안정성을 해석적으로 증명한다. 본 연구에서 제안된 적응속도제어기의 성능을 검증하기 위하여, 모터 파라미터 및 부하토크 변동 하에서 시뮬레이션 및 실험 결과가 주어졌다. 본 결과를 통하여 제안된 속도제어기는 영구자석 동기전동기의 속도를 정확하게 제어할 수 있음을 검증하였다.

영구자석형 전동기의 구동방법에 따른 전기적 특성 및 전자기적 가진원 분석 (Electrical Characteristics and Electromagnetic Excitation Force Comparison of PM Motor according to the Driving method)

  • 이수진;김도진;이병화;홍정표
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제23권2호
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    • pp.144-151
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    • 2013
  • This paper presents a result of the mechanical noise and vibration analysis as well as the electrical characteristics analysis of the permanent magnet(PM) motor according to the driving method that is Brushless DC(BLDC) drive and Brushless AC(BLAC) drive. To do that, the characteristics of the PM motor, which have the same output power but different driving method, are investigated. At that time, the characteristics such as torque, torque ripple and flux density, and so on, are obtained by finite element analysis(FEA). Besides, noise and vibration are obtained by spectrum analysis. The magnetic noise is defined as noise generated from vibrations due to electromagnetic excitation force. In this paper, the electromagnetic excitation force is analyzed and design process of noise reduction is proposed. Finally, The validity of the analysis results is verified by test.

초전도 플라이휠 에너지 저장시스템을 이용한 UPS 설계 (Design of UPS system using SMB Flywheel Energy Storage System)

  • 정환명;최재호
    • 전력전자학회논문지
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    • 제5권6호
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    • pp.610-619
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    • 2000
  • 본 논문에서는 현재 전력저장시스템으로써 가장 많이 사용하고 있는 배터리를 대체할 목적의 5MB (Superconductive Magnetic Bearing)를 이용한 off-line UPS에 관해 연구하였다 영구자석의 덩어리형 고온 초전도 체위에서의 부상득성을 이용하여 베어링 문제의 해결방안에 접근함으로써 고효율의 FES찰 구성하여 단상 off-line UPS에 적용하였으며 제어회로에는 80C 1 96KC 마이크로프로세서를 사용하였고 빠픈 응답윤 요구하는 부분 은 아날로그회로를 사용하여 구성하였다. 에너지 저장모드에서 컨버터 입력천류는 전원전압과 동상의 정현파로 제어하였으며 에너지 회생모드에서는 출력잔압윤 정현파로 제어하기위해 필터커패시터전류릎 직접 제어하였다. 시작 품제작을 통해 시스템의 안장된 동작특성을 확인함으로써 제안된 FES가 Off-line UPS 에서의 에너지 저장매체로써 우수함을 입증하였다.

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영구자석형 전동기의 구동방법에 따른 전자기적 특성 및 진동 소음 비교 (Characteristics Comparison of PM Motor according to the Driving method)

  • 홍정표;이수진;김도진;이병화;장우교
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.522-527
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    • 2012
  • This paper presents a result of the mechanical noise and vibration analysis as well as the electrical characteristics analysis of the permanent magnet (PM) motor according to the driving method that is Brushless DC (BLDC) drive and Brushless AC (BLAC) drive. To do that, the characteristics of the PM motor, which have the same output power but different driving method, are investigated. At that time, the characteristics such as torque, torque ripple and flux density, and so on, are obtained by finite element analysis (FEA). Besides, noise and vibration are obtained by spectrum analysis. The magnetic noise is defined as noise generated from vibrations due to electromagnetic excitation force. In this paper, the electromagnetic excitation force is analyzed and design process of noise reduction is proposed. Finally, The validity of the analysis results is verified by test.

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엘리베이터구동용 영구자석형 동기전동기의 속도제어에 관한 연구 (A Study on the Speed Control of PMSM for Elevator Drive)

  • 유재성;김이훈;최기준;윤관철;정무택;김연충;이상석;원충연
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2003년도 춘계전력전자학술대회 논문집(1)
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    • pp.461-466
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    • 2003
  • This paper presents the speed control of the surface-mounted permanent-magnet synchronous motors (SMPMSM) for the elevator drive. The elevator motor needs to be a compact and slim type. Essentially, the proposed scheme uses a vector control algorithm for a speed and torque control. This system is implemented using a high speed 32-bit DSP (TMS320C31-50), a high-integrated logic device FPGA (EPF10K10-Tl144-3) to design compactly and Inexpensively The proposed scheme is verified through digital simulation and experiments for a three-phase 13.3kW SMPMSM as a MRL(MachineRoomless) elevator motor ill the laboratory. Finally, experiment of the test tower was performed with a 48kW PWM converter-inverter system for a high- speed elevator .

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철도 차량용 EMB의 클램핑 포스 과도응답 향상을 위한 토크 예측 제어 (Torque Predictive Control for Dynamic Performance Improvement of Clamping Force in EMB for Railroad Cars)

  • 장윤;박영수;이교범
    • 전기전자학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.174-184
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    • 2017
  • 본 논문은 철도 차량용 electro-mechanical brake (EMB)의 클램핑 포스 과도응답 향상을 위한 토크 예측 제어 방법을 제안한다. 일반적으로 철도 차량에는 공압식 제동 시스템이 사용된다. 공압식 제동 시스템은 외부환경 변화에 민감하며, 과도응답 속도가 느리기 때문에 공주시간이 증가한다. 또한, 긴급 제동과 같은 기준 이상의 제동 토크를 인가하는 경우에 제동 효율이 낮은 단점이 있다. 이러한 공압식 제동 시스템의 단점은 철도 차량용 EMB 시스템을 적용하여 극복할 수 있다. 철도 차량용 EMB 시스템은 차량의 축중을 감소시키고, 설계 공간을 확보하기 때문에 연비 증가 및 설계 유연성 확보 등의 장점을 갖는다. 본 논문에서는 철도 차량용 EMB의 클램핑 포스 과도응답 향상을 위한 제어 방법을 제안한다. 제안하는 제어 방법의 타당성은 시뮬레이션을 통해 검증한다.

EV 파워트레인에서 IPMSM의 토크 제어를 통한 에너지 변환에 관한 연구 (A study on Energy Conversion through Torque Control of IPMSM in EV Powertrain)

  • 백수황
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.845-850
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    • 2021
  • 본 연구에서는 전기 자동차(EV : Electric Vehicle) 파워트레인의 에너지 변환 특성과 설계를 수행하였다. 그리고 EV 파워트레인의 동력원으로서 영구자석 매입형 동기 모터(IPMSM : Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)를 대상으로 하였으며 제어를 수행하였다. IPMSM을 구동하기 위해서는 두 가지 영역인 일정한 토크와 일정한 출력(약계자) 영역이 사용되며, IPMSM을 위한 제어 시스템의 설계는 d-q 레퍼런스 프레임(벡터 제어)을 바탕으로 구성하였다. IPMSM의 두 영역에서 나타나는 모터 토크의 정적 특성을 결정하기 위해 IPMSM의 토크제어 시스템과 d축 전류 제어 시스템을 제안 및 구현하였다. 특성해석을 위해서 Matlab-Simulink 소프트웨어를 사용하였다. 최종적으로 실제 차량 사양을 기준으로 EV 차량 레벨 조건으로 변경하여 파워트레인 모델에 IPMSM을 적용하였으며 제안된 제어 시스템의 시뮬레이션 결과를 수행했고 특성을 분석하였다.

수중용 TAS윈치 전개/회수 성능 안정화 방안에 관한 연구 (A Study on Stabilization of Underwater TAS Winch System Deploy/Recover Operation Performance)

  • 장호성;조규룡;황재교;이상용;김용태
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권6호
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    • pp.472-482
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    • 2019
  • 본 논문은 수중용 TAS윈치 전개/회수 성능 안정화 방안에 대한 내용을 서술하고 있다. TAS윈치는 함미에 장착되어 자함과 이격되어 운용되는 센서, 예인케이블 및 꼬리로프의 전개/회수 기능을 수행하고, TAS에 대한 전원공급 경로, 수중환경 정보 및 수신된 음향신호 송/수신을 위한 데이터 전송 경로 제공 역할을 수행한다. TAS윈치 시험평가 과정에서 간헐적으로 TAS 전개 중 멈춤현상 및 회전속도 변동현상이 식별되었다. TAS 전개/회수에 필요한 토크를 제공하는 구성요소인 윈치모터에 대한 고장분석 결과, 구성품 중 회전자의 정렬 틀어짐으로 인한 편심현상에 따른 자기장 왜곡이 발생한 것을 확인하였다. 자기장 왜곡 발생 방지를 위해 윈치모터 회전자 및 슬립링 등 윈치모터 구성품의 고정성 향상 방안을 제안하였다. 제안된 방안에 대한 신뢰성 확보를 위해 LBTS 환경에서 TAS윈치 운용환경을 모사하여 TAS윈치 전개/회수 성능을 검증하였다. 최종적으로 TAS윈치 전개/회수 성능 뿐만 아니라 해상에서 TAS윈치를 운용할 경우 요구되는 함 속력 및 타각별 TAS 지속 운용능력과 같은 여러 가지 항목에 대한 해상 시험평가를 수행함으로써 설계 요구조건 만족 및 제안 방안에 대한 타당성을 검증하였다.

항공기용 이중화 비대칭형 직렬 전기-정유압 구동기의 Force Fighting 억제 기법 (Force Fighting Suppressive Technique of Dual Redundant Asymmetric Tandem Electro-Hydrostatic Actuator for Aircraft)

  • 송우근;김상석;최정석;이정운;이종철;이준원;최종윤
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.62-69
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    • 2022
  • EHA(Electro-Hydrostatic Actuator)는 기존의 중앙집중식 유압시스템에 비해 높은 에너지 효율을 가진다. 특히 항공기용 EHA는 고장상황에 대비하여 이중화 설계가 일반적이다. 또한 장착공간의 한계로, 구동기 길이를 최적화 하여야 한다. 따라서 양로드형 실린더와 단로드형 실린더의 직렬 구성이 유리하다. 하지만 피스톤 수압부 면적의 비대칭성으로 인해, 일반적인 제어 기법으로 이중화 구동 시 두 실린더 사이에 Force Fighting 현상이 발생하게 된다. 본 논문에서는 이중화된 EHA의 시뮬레이션을 통해 Force Fighting 현상을 확인하였다. 이를 억제하기 위한 방법으로 Load Compensation 제어기와 힘 제어 기반 위치 제어기를 적용하였고 시뮬레이션을 통해 각각의 성능을 비교 분석하였다.