In renewable energy system such as flywheel energy storage system, wind power and solar power, the motor/generator is the important key for offering the electric energy to the electric loads. For example, the heavy and large flywheel is rotated by electromagnetic torque of pemanent magnet synchronous motor (PMSM) and, in case of a breakdown of electric current, the PMSM used as generator supplies electric energy for the various electric utilities using mechanical rotation energy of the flywheel. Thus, design of a motor/generator should be performed in effort to reduce cogging torque and electromagnetic loss for high efficiency. In our paper, a slotless permanent magnet synchronous motor/generator (SPMSM/G) with output power 15kW at the rotor speed 18000rpm is designed from electromagnetic analysis and dynamic performance analysis. In analytical approach, design parameters such as back electro-motive force (back EMF), inductance and electromagnetic torque are derived from analytical method which is one of the electromagnetic analysis method. And using the design parameters, this paper deal with system design considering the driving characteristics and electric load in required power. Finally, the analytical results are verified by the experiment and finite element method (FEM).
In this paper, a high-performance control of the induction motor for electric car was implemented to escape dependence of the rare earth magnet. Proposed high-efficiency control algorithm is a Direct Rotor Field-Oriented Control method that is insensitive to the fluctuation of motor parameters. In the DRFOC method, we need to compensate fluctuation of stator transient inductance and magnetizing inductance caused by the magnetic saturation of induction motor in high-speed area. This paper proposes Back-EMF Observer based on stator current estimator of Luenberger style. Motor control system applied the Voltage Feedback Flux Weakening Control method for high-speed operation. The proposed algorithm was verified through tests by the power train of Extended Range Electric Vehicle consists of induction motor and differential gear.
Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC) stack power output is needed to be approximately 100 kW to meet the requirements of automotive applications. In order to secure the electric safety for drivers, passengers and mechanics, it is very important to understand phenomena of an electric insulation in a fuel cell vehicle. In this study, we studied the electric insulation properties and the insulation resistance of stack, system and vehicle in the field of fuel cell was estimated at the applied voltage of 500 V, respectively. Also we discussed the insulation factors such as the conductivity of coolant, the element of vehicle design and the intrinsic resistance of the vehicle components.
기존의 전기 모터는 큰 중량과 부피의 단점으로 항공기 적용에 적합하지 않다. 고온 초전도 (High-Temperature Superconducting: HTS) 모터는 전류 밀도와 자기장 밀도가 높으며 손실이 적어 일반 전기모터와 비교하여 크기와 무게를 크게 줄일 수 있다. 본 논문은 미래 항공기 전기 추진용 HTS 모터의 개념 설계 및 해석 결과를 제시한다. 회전속도가 7,200 RPM인 2.5 MW 용량의 HTS 모터를 설계하고 무게 대비 출력 비(kW/kg)를 분석하였다. HTS 모터 계자코일 (Field Coil)의 운전온도는 LH2 (Liquid Hydrogen) 냉각을 고려하여 20K을 선정하였다. 고정자 권선 (Stator Winding)은 다상 구성 (Multi-Phase Configuration)으로 연결하였고 와전류 (Eddy Current) 손실을 최소화하기 위해 Litz 선을 사용하였다. 결과적으로 모터의 무게 대비 출력 비는 약 18.67 kW/kg으로 기존 모터보다 훨씬 높음을 확인하였다.
Objectives This study was performed to compare the electrical methods of motor points mapping using surface EMG and electric probe (Pointer Excel II). Methods 32 healthy adults (male 16, female 16) were selected. and classified into two groups; surface EMG group, electric probe (Pointer Excel II) group. In surface EMG group, motor points were searched by recoding the compound muscle potentials. In electric probe (Pointer Excel II) group, motor points were searched by scanning the skin with Pointer Excel II at low level stimulation. The locations of the motor points were expressed as X and Y values in relation to the reference line. The horizontal reference line was set as elbow crease and the vertical reference line was set as the line connecting coracoid process to the center of the horizontal reference line. The data was analyzed by 'Independent T-test' and 'equivalence test'. Results 1. The motor points of short head and long head of biceps brachii muscle were located at about 2/3 length of the vertical reference line from coracoid process and about 1/5~1/4 length of the half of the horizontal reference line from the vertical reference line in both group. 2. The motor points of the short head were located more distally and close to the vertical reference line (p<0.001). 3. In surface EMG group, the motor points of the long head were located more laterally in the female than male. And the motor points of the long head were located more distally in the left side than right side (p<0.05). In electric probe (Pointer Excel II) group, similar tendency was observed but there was no statistically significant difference (p>0.05). 4. As a result of the equivalence test between surface EMG group and electric probe (Pointer Excel II) group, the confidence intervals of the difference were within the equivalence limit. Therefore, the locations of the motor points searched by two ways are equa l (p>0.05, equivalence interval=3%). Conclusions The results indicate that electric probe (Pointer Excel II) can be used to search the motor points instead of surface EMG. This might improve the clinical efficiency when using the motor points to treat muscle dysfunction.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제40권1호
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pp.34-38
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2016
최근 추진 전동기가 장착된 전기추진 시스템의 대형 크루즈 선박 및 상선이 점차 증가하는 추세이다. 이러한 전기추진 선박에서 추진 전동기에 이상상태가 발생하면 전동기 자체 및 프로펠러축에 심각한 손상이 발생할 수 있다. 하지만 전기추진 선박에 사용되는 추진 전동기의 정상상태 운전 및 이상상태 시의 분석에 관한 연구는 찾아보기 힘들고 관련 정보도 매우 부족한 실정이다. 본 연구에서는 전기추진 선박용 추진 시스템의 수학적 모델을 제시하고 이를 바탕으로 전기적인 이상상태 발생 시에 추진 전동기 및 프로펠러축에 발생하는 과도현상을 해석하고자 한다. 본 연구에 사용된 전기추진 선박용 전동기는 동기전동기이며 소프트웨어인 Matlab을 사용하여 모의실험을 수행하였으며, 정격으로 운전 중인 추진 전동기에 이상상태가 발생하였을 경우 과도전류는 1상 접지 상태에서 가장 크게 발생하며 추진축에 발생하는 과도토크는 3상 접지 및 2상 접지 상태에서 상대적으로 크게 발생하였고, 정격으로 운전 중 추진 전동기의 여자전력이 차단될 경우에도 과도전류와 과도토크가 비교적 크게 발생함을 확인하였다.
가전분야에서의 전동기 효율향상을 통한 에너지 소비절감 효과는 상당히 크지만 이를 위한 전동기의 설계/해석 기술 확보가 아직은 미흡한 상태이다. 이에 따라 유도형 동기전동기가 제안되었지만, 유도형 동기 전동기는 유도전동기와 통기전동기의 특성을 동시에 가지고 있어, 해석 및 설계가 쉽지 않다. 따라서 본 논문에서는 기존의 냉장고 압축기용 전동기인 단상유도전동기를 대처할 수 있는 단상 유도형 동기전동기를 이용해 파라미터에 따라 특성이 어떻게 바뀌는가에 대해 서술하였다. 그에 따라 단상유도전동기의 정상상태 특성을 해석하고 제안모델의 성능을 기존모델과 비교하고 실험하여 해석결과의 신뢰성을 검증한다. 또한 본 논문에서는 제안모델의 기존 고정자 형상이나 권선 스팩을 유지하고 회전자의 형상이나 구조만을 변경시켜 성능향상을 도모하였다. 해석방법으로는 전자장 수치 해석적인 방법으로 널리 이용되고 있는 유한요소법(Finite Element Method : FEM)을 이용하였다.
HIL(Hardware-in-the-Loop) 개념을 적용하면 하이브리드 자동차용 부품의 자동차 환경에서의 특성을 부품을 차량에 장착하지 않고도 평가 할 수 있게 된다. 본 논문에서는 특정 전동기를 하이브리드 자동차용 전동기로 사용하였을 경우 자동차의 구동 특성을 분석할 수 있는 HIL 방식을 구현하기 위한 부품 특성 시험. 구동특성 시뮬레이션, 장치 구성 방법을 설명한다. 시험장치는 자동차 시뮬레이터, 부하장치로 구성되며 시뮬레이션에서 사용된 차량제어기를 직접 차량제어기로 사용하게 된다. 부하장치는 차량의 동적 특성을 모의하게 된다. 특히 기존의 차량의 관성을 모의하기 위한 기계적 관성부하를 사용하지 않고 부하장치를 능동적으로 제어 하여 차량에 적용되었을 경우의 전동기 특성을 구할 수 있다. 시험 전동기가 병렬방식 하이브리드 자동차에 적용되었을 경우의 전동기의 실제 특성을 구할 수 있다. 제안된 방식은 하이브리드 자동차의 구동 특성을 교육하기 위한 교육매체로 사용 될 수 있다.
Purpose: The purpose of this study is to actually implement and verify whether welding defects can be detected in real time by utilizing deep learning AI solutions in the welding process of electric vehicle hairpin winding motors. Methods: AI's function and technological elements using synthetic neural network were applied to existing electric vehicle hairpin winding motor laser welding process by making special hardware for detecting electric vehicle hairpin motor laser welding defect. Results: As a result of the test applied to the welding process of the electric vehicle hairpin winding motor, it was confirmed that defects in the welding part were detected in real time. The accuracy of detection of welds was achieved at 0.99 based on mAP@95, and the accuracy of detection of defective parts was 1.18 based on FB-Score 1.5, which fell short of the target, so it will be supplemented by introducing additional lighting and camera settings and enhancement techniques in the future. Conclusion: This study is significant in that it improves the welding quality of hairpin winding motors of electric vehicles by applying domestic artificial intelligence solutions to laser welding operations of hairpin winding motors of electric vehicles. Defects of a manufacturing line can be corrected immediately through automatic welding inspection after laser welding of an electric vehicle hairpin winding motor, thus reducing waste throughput caused by welding failure in the final stage, reducing input costs and increasing product production.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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