Park, Jung-Woo;Koo, Dae-Hyun;Kim, Jong-Moo;Kim, Heung-Geun
전력전자학회:학술대회논문집
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전력전자학회 1998년도 Proceedings ICPE 98 1998 International Conference on Power Electronics
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pp.950-954
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1998
This paper describes a development of traction unit for 2-motor driven electric vehicle (EV). The traction unit is consisted with an interior permanent magnet synchronous motor (IPMSM), a reduction gear and an inverter for electric vehicle that is driven by 2 motors without differential gear. For traction unit, prototype IPMSM and inverter have been developed. The IPMSM was designed by CAD program that was developed with both equivalent circuit method and FEM. Also the inverter was developed to drive 2 motors with 6 legs IGBT switches in a control board. The vector control algorithm was implemented with maximum torque control method in the constant torque region and field weakening control method in the constant power region considering inverter capacity. To verify that the traction unit is more high efficiency and has more high power density than a traction unit with induction motor with the same power, we would like to show the results about the design and analysis of the IPMSM and the experiment results about the traction unit.
Hofman, Isabelle;Sergeant, Peter;Van den Bossche, Alex;Koroglu, Selim;Kesler, Selami
Journal of Power Electronics
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제15권6호
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pp.1640-1653
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2015
This study presents a model of a drivetrain for an integrated design of a light electric vehicle (EV). For the drivetrain of each front wheel of the single-person, battery-powered EV tricycle consists of a battery, an inverter, and an outer rotor permanent magnet synchronous motor (PMSM), which is connected to an in-wheel gearbox. The efficiency of the inverter, motor, and gearbox is analyzed over the New European Driving Cycle. To calculate the losses and efficiency of the PMSM, the power electronics in the inverter and gearbox are used. The analytical models provide a fast, but less accurate result, useful for optimization purposes. To accurately predict the efficiency of the PMSM, a finite element model is used. The models are validated by test setups. Correspondingly, a good agreement between the measurements and the calculated results is achieved. A parameter study is performed to investigate the influence of the detailed component parameters (i.e., outer rotor radius, gear ratio, and number of pole pairs and stator slots) on the average efficiency of the drivetrain.
Electric vehicles (EVs) require fast torque response and high drive efficiency. This paper describes a control scheme of fuzzy direct torque control of permanent magnet synchronous motor for EVs. This control strategy is extensively used in EV application. With direct torque control (DTC), the electromagnetic torque and stator flux can be estimated using the measured stator voltages and currents. The estimation depends on motor parameters, except for the stator resistance. The variation of stator resistance due to changes in temperature or frequency downgrades the performance of DTC, which is controlled by introducing errors in the estimated flux linkage vector and the electromagnetic torque. Thus, compensation for the effect of stator resistance variation becomes necessary. This work proposes the estimation of the stator resistance and its compensation using a proportional-integral estimation method. An electronic differential has been also used, which has the advantage of replacing loose, heavy, and inefficient mechanical transmission and mechanical differential with a more efficient, light, and small electric motors that are directly coupled to the wheels through a single gear or an in-wheel motor.
Permanent Magnet Synchronous Motor(PMSM)는 볼스크류, 기어 및 타이밍 벨트를 이용하여 NC, 가공기, 로봇 및 공장 자동화를 포함하여 산업 시스템 전반에 널리 사용되고 있다. 이러한 PMSM과 부하의 결합으로 구성된 시스템은 동력의 전달에 있어서, 고유의 공진 주파수를 가지며 공진 주파수 대역에서의 기계계의 응답 특성은 매우 불안정하고, 기계 시스템의 손상을 일으키게 된다. 본 논문에서는 PMSM을 이용한 직선 운동 시스템에서 기계적인 결합에 의한 기구부의 진동을 억제하기 위하여 진동 주파수를 자동으로 검출하여, 진동의 원인이 되는 토크 지령 신호를 억제하는 적응형 노치 필터를 포함하는 속도 제어 시스템을 제안한다. 하지만, 기계적인 진동 주파수와 주파수의 대역은 전동기에 결합된 결합 기구 및 부하에 따라서 변동하는 특성을 가지고 기계적인 진동의 크기도 진동원이 되는 신호에 따라 변동하므로, 이를 적응형 노치 필터부에서 이를 진단하여 진동 주파수를 자동으로 억제함으로써 안정적인 운전이 가능하도록 설계된다. 본 논문에서 제안된 기계적인 진동을 억제하기 위한 적응형 노치 필터의 성능은 시뮬레이션 및 실험을 통하여 검증하였다.
In this study, the non-contact type bicycle generator system considering the recharge is developed to use the eco-friendly energy source when the bicycle is operating. The following three main factors are considered in this study. One of factors is that the intensity of the rotating magnet is in the range of 2,700~4,300 [Gause]. The next factor is that the separation distance of rotating magnet and bicycle rim is in the range of 1.5-3.0 mm. The last factor is that the pedaling speed is in the range of 55 RPM [Wheel speed 5.6Km]~150 RPM [Wheel speed 15.25Km] consirering with the 5 staged gear transmission. The obtained results are as followed. (1) The generator output voltage gradually increases from 3V to 10V with the pedaling speed increases, at the separation distance is less than 2.5 mm and the operating voltage of the LED lamp is generated at a pedaling speed of 60 RPM or more. (2) The output current of the generator increases from 20mA to 40mA with the pedaling speed increases, at a separation distance is less than 2.0 mm and the operating current of the LED lamp is generated at a pedaling speed of 60 RPM or more. (3) When the separation distance was 3.0 mm, the output voltage and current are significantly lower than those of the bicycle LED lamp is generated. (4) The charging time is expected to be 12.24 ~ 17.65 hours when the magnitude of the magnet is 3,400[Gauss] at a pedaling speed of 55 RPM or more. (5) As a result of this study, it is thought that the non-contact type bicycle generator system considering the recharge can replace the conventional friction power generation system.
Because linear motor directly drives linear motion, it does not need conversion equipment such as belt and gear. Especially linear pulse motor provide more precise positioning and large force of linear pulse motors. As current manufacture technic of linear pulse motor is much to be desired at home. This motor lay out to make use of computer aided design program, In this paper the experimental motor is 2-phases 4-poles hybrid pulse motor which has teeth per pole Simulation program is divided its function into 4 parts - air gap permeance analysis, permanent magnet & non-linear core operating point determine, winding configuration, leakage flux analysis. It is possible to make motor static and magnetic characteristics for this simulation program. Also, by varying input parameters of the program, experimental motor is to be compared to motor characteristics.
In this paper, a robust speed control is proposed for Permanent Magnet Synchronous Motor system. PMSM without reduction gear has been widely used in high performance application such as robots and machine tools. It is well known that the control performance of the PMSM is very sensitive to load disturbance and system parameter variation. The idea of the proposed speed controller based on combination of sliding mode control with fuzzy gain scheduling. The sliding mode controller leads to fast system dynamics of slight sensitivity to the load disturbance and system parameter variations, the fuzzy gain scheduling mechanism reduces the chattering phenomenon. The simulation results have proved that the proposed control scheme provides a robust control performance under load disturbance and system parameter variation.
비접촉 선형 영구자석 기어는 직선 추력을 요구하는 반송 장치에서 모터의 회전운동을 직선 운동으로 변환하는 기계적인 변환 장치와 달리 마찰에 의한 손실과 소음 및 진동이 적고 윤활유와 유지 보수가 불필요하다는 장점을 가지고 있다. 하지만 물리적 접촉 방식을 사용하는 기계적인 변환장치에 비해 비접촉 방식을 사용하는 영구자석 기어는 상대적으로 낮은 전달추력능력을 가진다. 따라서 본 논문에서는 비접촉 선형 영구자석 기어의 양측 가동자 사이에서 추력을 전달하는 Pole Piece의 특성을 파악하고, Pole Piece형상의 제안 및 최적 설계를 통해 낮은 전달추력능력을 향상시키고자 한다.
Nowadays, the necessity of linear position control motors have been increased in the various fields of the automatic control system. In the recently, the position control motor have disadvantaged in the efficiency and economical view since it require a conversion equipments such as belt and gear in order to convert rotary to linear motion. On the contrary, the hybrid linear stepping motor(HLSM) of linear motion digital actuator has a direct drive method that do not need mechanical conversion equipments. Therefore, the HLSM is better advantaged in the efficiency and economical view than a rotary stepping motor. In this paper, we have designed an optimum tooth shape and a permanent magnet value between the mover teeth by the 2D finite element method(FEM) to develop the HLSM with longitudinal flux machine(LFM) type, and calculated the thrust force and normal force. And we have manufactured the prototype of it. and have experimented the thrust force and the dynamic thrust characteristics of it.
The propulsion for locomotive application has changed from the DC motor system to the induction motor system. Although the induction motor system has almost reached the stage of maturity, this system also needs to be changed to the PM motor system for the direct drive without using reduction gear. Thus, the IPMSM(Interior buried Permanent Magnet Synchronous Motor) has been adopted to meet the locomotive driving specification. In this paper, the design of IPMSM satisfying driving specifications for the direct drive has been performed using the advanced F.E.M.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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