• 제목/요약/키워드: High-Speed Motor Drive

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농작업 부하데이터를 활용한 44 kW급 전기구동 트랙터의 E-driving 시스템 설계 검증 (Design Verification of an E-driving System of a 44 kW-class Electric Tractor using Agricultural Workload Data)

  • 백승윤;백승민;전현호;이준호;김완수;김용주
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제19권4호
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    • pp.36-45
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    • 2022
  • The aim of this study was to verify an E-driving system of a 44 kW-class electric tractor using agricultural workload data. Workload data were acquired during field test (plow tillage, rotary tillage, loader operation, field driving, asphalt driving) using a conventional tractor with a load measurement system. These workload data were converted to data of a 44 kW-class tractor based on the load factor of the engine. These data were used to verify the design of the E-driving system of an electric tractor. High-load operations such as plow tillage, rotary tillage, and loader operation could be performed at stage L and stage M. High-speed operation (asphalt driving) could be effectively performed at stage H using a rated rotational speed of the motor. As a result, the E-driving system of the electric tractor was possible to perform all major agricultural operations according to gear stages of range shift. Based on results of this research, we plan to develop an electric tractor equipped with an E-driving system and conduct research on actual vehicle verification in the future.

THERMAL FRICTION TORQUE CHARACTERISTICS OF STAINLESS BALL BEARINGS

  • Lee, Jae-Seon;Kim, Ji-Ho;Kim, Jong-In
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 2002년도 proceedings of the second asia international conference on tribology
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    • pp.289-290
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    • 2002
  • Stainless steel ball bearings are used in the control element drive mechanism and driving mechanisms such as step motor and gear boxes for the integral nuclear reactor, SMART. The bearings operate in pressurized pure water (primary coolant) at high temperature and should be lubricated with only this water because it is impossible to supply greases or any additional lubricant since the whole nuclear rector system should be perfectly sealed and the coolant cannot contain ingredients for bearing lubrication. Temperature of water changes from room temperature to about 120 degree Celsius and pressure rises up to 15MPa in the nuclear reactor. It can be anticipated that the frictional characteristics of the ball bearings changes according to the operating conditions, however little data are available in the literature. It is found that friction coefficient of 440C stainless steel itself does not change sharply according to temperature variation from the former research, and the friction coefficient is about 0.45 at low speed range. In this research frictional characteristics of the assembled ball bearings are investigated. A special tribometer is used to simulate the axial loading and the bearing operating conditions, temperature and pressure in the driving mechanism in the nuclear reactor. Highly purified water is used as lubricant ‘ and the water is heated up to 120 degree Celsius and pressurized to 15MPa. Friction force is monitored by the torque transducer.

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영구 자석형 동기전동기(PMSM)의 직렬저항을 이용한 제동력 운전 확보에 관한 연구 (A Study on Drive in Extending Break Power of The PMSM using series Resistor)

  • 황락훈;나승권;김영복;정남길
    • 한국항행학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.132-141
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    • 2013
  • 본 논문에서는 공기제동의 문제점을 보완하기 위한 유지보수와 환경문제, 효율성, 경제성 등을 개선하기 위하여 정지에서 고속영역까지의 전 영역에서 전기제동을 사용하는 방법이 제시되었다. 전기적으로 완전제동을 위한 2가지 방법으로 인버터 출력전압의 증대에 의한 방법과 전동기와 인버터 사이에 직렬저항을 삽입하는 방법을 통하여 경제적이며 실제 적용이 가능한 제어방법인 직렬저항을 삽입하는 방법을 적용하기로 하였다. 직렬저항에 의한 전력손실을 감소시키기 위한 직렬저항을 단락 하는 방법을 사용하여 효율을 개선하고 전 영역에서의 제동력확보는 실험환경 내에서 우수한 인버터의 단자전압을 상승시키는 방법과 동일한 특성을 보였다.

영구 자석형 동기전동기(PMSM)의 직렬저항을 사용한 제동력 운전 확보에 관한 연구 (A Study on Drive in Extending Break Power of The PMSM using series Resistor)

  • 황락훈;나승권;김영복
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제5권3호
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    • pp.127-137
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    • 2012
  • 본 연구는 공기제동의 문제점을 보안하기 위한 유지보수와 환경문제, 효율성, 경제성 등을 개선하기 위하여 정지에서 고속영역까지의 전 영역에서 전기제동을 사용하는 방법이 제시되었다. 전기적으로 완전제동을 위한 2가지 방법으로 인버터 출력전압의 증대에 의한 방법과 전동기와 인버터 사이에 직렬저항을 삽입하는 방법을 통하여 경제적이며 실제 적용이 가능한 제어방법인 직렬저항을 삽입하는 방법을 적용하기로 하였다. 직렬저항에 의한 전력손실을 감소시키기 위한 직렬저항을 단락 하는 방법을 사용하여 효율을 개선하고 전 영역에서의 제동력확보는 실험환경 내에서 우수한 인버터의 단자전압을 상승시키는 방법과 동일한 특성을 보였다.

팔 동작 움직임을 모사하는 와이어 구동 유연 로봇의 설계 및 제어 (Design and Control of Wire-driven Flexible Robot Following Human Arm Gestures)

  • 김상현;김민효;강준기;손승제;김동환
    • 로봇학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.50-57
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    • 2019
  • This work presents a design and control method for a flexible robot arm operated by a wire drive that follows human gestures. When moving the robot arm to a desired position, the necessary wire moving length is calculated and the motors are rotated accordingly to the length. A robotic arm is composed of a total of two module-formed mechanism similar to real human motion. Two wires are used as a closed loop in one module, and universal joints are attached to each disk to create up, down, left, and right movements. In order to control the motor, the anti-windup PID was applied to limit the sudden change usually caused by accumulated error in the integral control term. In addition, master/slave communication protocol and operation program for linking 6 motors to MYO sensor and IMU sensor output were developed at the same time. This makes it possible to receive the image information of the camera attached to the robot arm and simultaneously send the control command to the robot at high speed.

생체 신호 기반 음주량 예측 및 음주량에 따른 운전 능력 평가 (Prediction of Alcohol Consumption Based on Biosignals and Assessment of Driving Ability According to Alcohol Consumption)

  • 박승원;최준원;김태현;서정훈;정면규;이강인;김한성
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.27-34
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    • 2022
  • Drunk driving defines a driver as unable to drive a vehicle safely due to drinking. To crack down on drunk driving, alcohol concentration evaluates through breathing and crack down on drinking using S-shaped courses. A method for assessing drunk driving without using BAC or BrAC is measurement via biosignal. Depending on the individual specificity of drinking, alcohol evaluation studies through various biosignals need to be conducted. In this study, we measure biosignals that are related to alcohol concentration, predict BrAC through SVM, and verify the effectiveness of the S-shaped course. Participants were 8 men who have a driving license. Subjects conducted a d2 test and a scenario evaluation of driving an S-shaped course when they attained BrAC's certain criteria. We utilized SVR to predict BrAC via biosignals. Statistical analysis used a one-way Anova test. Depending on the amount of drinking, there was a tendency to increase pupil size, HR, normLF, skin conductivity, body temperature, SE, and speed, while normHF tended to decrease. There was no apparent change in the respiratory rate and TN-E. The result of the D2 test tended to increase from 0.03% and decrease from 0.08%. Measured biosignals have enabled BrAC predictions using SVR models to obtain high Figs in primary and secondary cross-validations. In this study, we were able to predict BrAC through changes in biosignals and SVMs depending on alcohol concentration and verified the effectiveness of the S-shaped course drinking control method.

SRM의 최대 토크 운전을 위한 자기동조 제어 (Maximum Torque Operation of SRM by using a Self-tuning Control Method)

  • 서종윤;김광헌;장도현
    • 전력전자학회논문지
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    • 제9권3호
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    • pp.240-245
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    • 2004
  • 본 연구에서는 SRM의 최대 토크 운전을 위한 자기동조 제어방법을 연구하였다. SRM은 비선형적인 특성이 강하여 해석적인 방법으로 특성을 고찰하거나 속도 및 토크 제어가 어려운 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 최대 토크 운전을 위한 적절한 턴-온/오프각 제어를 자기동조방식(self-tuning method)에 의해 결정하는 방식을 제안하였다. 그리고 턴-온/오프각을 제어하기 위해 귀환되는 신호는 각각 엔코더 펄스수와 상전류의 증분값을 사용하였으며, 운전 중에 스스로 적절한 턴-오프각을 먼저 추종하고 다음으로 턴-온각을 추종하게 된다. 턴-온/오프각은 서로 종속적인 관계에 있으므로 최대 토크 값을 유지하기 위한 턴-온/오프각을 실시간 자기동조방식으로 제어하였으며, 실험을 통해 제안된 방식이 타당함을 확인하였다.

고속열차용 트리포드 축의 비틀림 해석 및 파단에 대한 실험적 연구 (Experimental Investigation on Torsional Analysis and Fracture of Tripod Shaft for High-speed Train)

  • 이주홍;김도식;남태연;이태영;조해용
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권11호
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    • pp.979-986
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    • 2016
  • 등속조인트의 일종인 트리포드 축은 동력전달용으로 고속열차의 KTX와 KTX-산천에 모두 적용되고 있으며, 동력대차에서 모터 감속장치(MRU)와 차축 감속장치(ARU)를 연결해 고속회전동력을 전달하는 핵심 요소이다. 축 방향의 미끄럼 운동이 가능한 트리포드 축은 열차 구동을 위한 토크를 전달하며, 동력전달 시스템에 과토크 발생 시 축의 퓨즈부가 절단되어 동력을 차단한다. 본 연구에서는 리니어 액추에이터를 이용한 대용량 비틀림 시험장치의 개발과 이를 이용한 트리포드 축의 정적 비틀림 강도와 피로수명을 확인하고자 하였다. 또한 구조해석을 통해 축의 취약부를 파악하고 비틀림 피로해석 결과와 실제 피로시험의 결과를 비교분석하여 비틀림 성능 개선을 위한 설계안을 제시하고자 하였다. 한편 트리포드 축의 피로에 따른 열화를 파악하기 위해 히스테리시스 곡선을 이용하였으며, 히스테리시스 곡선의 기울기 변화를 통해 피로고장 시점을 확인하였다.