• Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
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• 제1권3호
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• pp.303-311
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• 2012

An innovative interpretation of the per-unit interior permanent magnet (IPM) machine model known as Design Space is presented in this paper. Based on the proposed Design Space formulation, an effective computation method to predict IPM machine performance factors, such as the current and power factor in a full range of speeds, is proposed. A systematic methodology is summarized, which translates the full speed range machine design procedure into the region determination on the so-called Design Space. The effect of dc-link voltage is also analyzed in a similar manner with the current and power factor. A series of IPM motors have been designed, and a preferred motor is selected with the help of the proposed Design Space Methodology (DSM), which has the best tradeoff between the nominal voltage and the dropped voltage condition. Experiment results show that the selected motor satisfies the machine requirements and all the design constrains, such as the current and back-EMF limitations.

• Journal of Power Electronics
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• 제14권5호
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• pp.980-988
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• 2014

This paper proposes an online gain tuning algorithm for a robust sliding mode speed controller of surface-mounted permanent magnet synchronous motor (SPMSM) drives. The proposed controller is constructed by a fuzzy neural network control (FNNC) term and a sliding mode control (SMC) term. Based on a fuzzy neural network, the first term is designed to approximate the nonlinear factors while the second term is used to stabilize the system dynamics by employing an online tuning rule. Therefore, unlike conventional speed controllers, the proposed control scheme does not require any knowledge of the system parameters. As a result, it is very robust to system parameter variations. The stability evaluation of the proposed control system is fully described based on the Lyapunov theory and related lemmas. For comparison purposes, a conventional sliding mode control (SMC) scheme is also tested under the same conditions as the proposed control method. It can be seen from the experimental results that the proposed SMC scheme exhibits better control performance (i.e., faster and more robust dynamic behavior, and a smaller steady-state error) than the conventional SMC method.

• 전력전자학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.71-78
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• 2011

본 논문에서는 영구자석 동기 전동기의 센서리스 운전에 있어, 제어에 사용되는 제정수의 오차가 각도 추정 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 회전 자속의 위치를 추정하는데 사용되는 위치 오차 정보를 부호 요인과 이득 요인으로 나누어, 그 중에 각도 추정의 편차를 초래하는 부호 요인을 중심으로 제정수 오차가 각도 추정 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 본 논문에서는 센서리스 제어에 사용되는 저항과 인덕턴스의 오차로 표현되는 각도 추정 편차의 함수를 수식적으로 도출하였고, 모의실험 및 실험을 통해 도출된 수식의 타당성을 검증하였다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.40-45
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• 2009

Many superconductor applications such as MRI and SMES must be operated in persistent current mode to eliminate the electrical ohmic loss. This paper presents the characteristic analysis of the high temperature superconducting (HTS) power supply made of YBCO coated conductor (CC). In this research, we have manufactured the HTS power supply to charge the 0.73 mH HTS double-pancake magnet made of YBCO CC. Among the all design parameters, the heater triggerring time and magnet applying time were the most important factors for the best performance of the HTS power supply. In this paper, three-dimensional simulation through finite element method (FEM) was used to study the heat transfer in YBCO CC and the magnetic field of the magnetic circuit. Based upon these results, the final operational sequence could be determined to generate the pumping current. In the experiment, the maximum pumping current reached about 16 A.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.80-87
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• 2006

본 논문에서는 3차원 FEM을 이용하여 Claw pole stoning motor의 특성을 해석하였다. Claw pole stewing motor는 구조상 z-축 방향으로 자화가 발생하고 모델의 특성상 3차원 FEM해석이 필수적이다. 해석 시간을 고려해 볼 때 목적하고자 하는 성능을 갖는 모터 설계 시 시간을 효율적으로 줄이기 위한 방법 중 하나는 해석 대상의 개수를 줄이는 것이다. 이에 본 논문에서는 실험계획법(Design of Experiments)을 이용하여 Claw pole stewing motor의 해석 및 설계 시 중요 변수인 영구자석, 폴형상, 권선수의 설계 변수를 설정하여 이 설계변수의 조합으로 나오는 해석 모델의 개수를 최소화하고 이렇게 줄어든 최적의 모델을 선정하여 3차원 FEM으로 해석하여 특성을 살펴보았다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권2호
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• pp.231-236
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• 2012

본 논문에서는 홀 효과(Hall effect) 기반 회전형 위치 센서의 출력 전압에 대한 선형성 및 민감도를 최적화하기 위해 DFSS(Design for Six Sigma) 방법을 적용하였다. 이를 위해 영구 자석의 치수 및 홀센서에 대한 상대 위치 등을 설계 인자로 하여 완전 요인 배치법을 사용하였다. 설계 인자의 수준별 센서 출력 전압값은 자속 밀도에 대한 Biot-Savart 해석해 및 홀 센서 고유의 자속 밀도-출력 전압에 대한 관계식을 이용하여 구하였다. 최적화된 설계 인자들을 반영하여 제작된 회전형 위치 센서의 개선된 출력 전압 측정 결과를 통해 제안된 방법은 간편하면서 실용적으로도 매우 유용한 방법임을 확인하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제17권6호
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• pp.1500-1511
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• 2017

The purpose of this paper is to study a high-performance control scheme for neutral-point-clamping three-level (NPC-3L) inverter fed dual three-phase permanent magnet synchronous motor (PMSM) drives by considering some asymmetric factors such as the non-identical parameters in phase windings. To implement this, the system model is analyzed for dual three-phase PMSM drives with asymmetric factors based on the vector space decomposition (VSD) principle. Based on the equivalent circuits, PI controllers with feedforward compensation are used in the d-q subspace for regulating torque, where the cut-off frequency of the PI controllers are set at the twice the fundamental frequency for compensating both the additional DC component and the second order component caused by asymmetry. Meanwhile, proportional resonant (PR) controllers are proposed in the x-y subspace for suppressing the possible unbalanced currents in the phase windings. A dual three-phase space vector modulation (DT-SVM) is designed for the drive, and the balancing factor is designed based on the numerical fitting surface for balancing the DC link capacitor voltages. Experimental results are given to demonstrate the validity of the theoretical analysis and the proposed control scheme.

• Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
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• 제2권2호
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• pp.239-245
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• 2013

Modern electric controlled valves are demanded that its solenoid actuator should be smaller size, lighter weight, lower consumption power, and higher response time. For achieving these purposes, the major design factors of solenoid actuator such as magnetic flux density, coil turn numbers, plunger size, bobbin dimension, and etc. are must be optimized. In this study, for optimal design of high speed solenoid actuator for hydraulic servo valve operation, we draw up governing equations which are composed by combination of electromagnetic theories and empirical knowledge, and deduct the values of major design factors by use of them. For more increase the operating speed, voice coil are used as main armature in manufacturing of prototype actuator. And, we have proven the propriety of the governing equations and speed increasing method by experiments using the hydraulic valve assembly adopted the prototype of solenoid actuator.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제54권1호
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• pp.206-219
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• 2021

기후 온난화는 흰개미에 의한 목조건축문화재 및 가옥 등에 대한 피해를 증가시키고 있다. 현재 흰개미 피해 예방을 위해 건물 주변에 군체 제거 시스템을 설치하여 탐지와 제거를 진행하는 방법이 활용되고 있다. 그러나 1~2개월 단위로 현장을 주기적으로 방문해야 흰개미 유입 여부를 확인할 수 있어 신속한 조치를 취하기 어렵다. 또한 시스템이 장기간 노출된 상태로 설치·운영되기 때문에 결실되거나 훼손되어 기능 손상이 발생하고 있으며 문화재 주변에 설치된 경우 관람 환경을 저해하기도 한다. 본 연구는 목재, 셀룰로오스, 자석, 자력센서를 사용하여 흰개미 유입 여부를 판단하는 탐지 시스템을 제작하여 실험하였다. 그리고 현장을 방문하지 않고 결과를 확인하기 위해 적은 전력으로 작동되는 LoRa Network로 데이터를 전송받았다. 목재는 말목 형태로 제작되었고, 상부에서 하부로 구멍을 내어 유입된 흰개미가 셀룰로오스 시료로 이동이 용이하도록 하였다. 셀룰로오스 시료는 자석을 셀룰로오스로 감싸 원통형으로 만들었으며 목재의 구멍 상부에 삽입하였다. 그리고 목재 말목 상부를 마개로 덮어 이물질 등이 유입되지 않도록 하였으며, 빛·빗물 등 환경적 요인을 차단하여흰개미가 셀룰로오스 시료를 가해할 수 있는 환경을 조성하였다. 셀룰로오스가 흰개미에 의해 가해되면 자석 주위에 공간이 생기고 자석이 낙하하거나 기우는 등의 움직임이 발생하였다. 마개 내에 있는 자력센서는 셀룰로오스 시료 위쪽에 고정하여 자석의 움직임에 따라 자석과 센서 사이의 간격 변화를 측정하였다. 야외 현장 실험은 목재 탐지 시스템에 셀룰로오스 시료를 11개 삽입 후, 5~17일 사이에 현장 방문 없이 자석의 움직임을 통해 흰개미 유입을 확인하였다. 향후 추가적으로 기능을 개선하여 운영한다면 현장 방문 없이 흰개미의 침입 여부를 확인할 수 있고 제품 노출로 인한 훼손과 결실을 줄이며 이에 따라 문화재에 대한 관람 환경이 개선될 것으로 기대된다.

• Journal of Magnetics
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• 제4권2호
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• pp.52-54
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• 1999

Injection molding is one of the methods to prepare dielectromagnets-permanent magnets made from hard magnetic powder (or from mixture of powders) bonded by dielectric materials. Magnetic properties of dielectromagnets are worse than those of sintered magnets made from the same hard magnetic powders, but this type of the permanent magnet has many advantages. One of them is simpler technology-easier in comparison to the technology of sintered magnets. The injection molded dielectromagnets do not need any final treatment. This technology permits to control magnetic, thermal and mechanical properties of dielectromagnets. The main chracteristics of dielectormagnets are magnetic properties, however mechanical properties have serious influence onto a range of their applications. The main factors shaping mechanical properties have serious influence onto a range of their applications. The main factors shaping mechanical properties of dielectromagnets are the kind and quantity of resin and the technology. The purpose of this investigateion was to find the correlation between infection conditions and the mechanical properties of dielectromagnets. Influence of two parameters of injection, temperature and pressure on mechanical and magnetic properties of dielectromagnets were not significantly changed. Increasing of pressure of injection also does not influence on mechanical properties of analysed samples, however increasing of temperature of injection significantly improved both compression and bending strength.