• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2004년도 전력전자학술대회 논문집(2)
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• pp.862-865
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• 2004

Faults such as broken rotor bars, static and dynamic eccentricity are often reported in induction motors. These faults increase the down-time of equipment, which causes major loss of earnings to the industry. This paper presents a result of the finite-element(FE) analysis of air-gap flux variation in induction motors when rotor vibration conditions occur, An accurate modelling and analysis of rotor vibration in the machine are developed using FE software packages, and measuring the flux are made using the search coils. In the FE analysis, an induction motor with 380 [V], 5[HP], 4 Poles, 1742 [rpm] ratings is used. The results of FE analysis can be used for on-line vibration monitoring of the induction motors.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.361-363
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• 2007

In this paper, an auto-diagnosis method of rotor bar fault for small induction motor is suggested. Usually FFT of stator currents are given the good results, but to detect the fault, slip is needed for calculating the feature frequency. The slip is varied as the load is changed. So in this paper, some alternative method for estimating the load is suggested. This method is based on the Park's vector pattern. The magnitudes of the feature frequency are compared with the threshhold that is predefined in the bounded range of load. The healthy rotor, single rotor bar fault and double rotor bar fault are tested with no load, 25%, 50%, 75%, and 100% rated load. From 50% to 100% rated load case, the rotor bar faults are detectable using indirect estimation of the load and the comparing the magnitudes of feature frequency. The no load case and under 40% rated load case, rotor fault are un detectable.

• 전력전자학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.88-95
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• 2008

본 논문에서는 BLDC 전동기 구동용 인버터 한상의 스위치에서 개방 형태의 고장이 발생하여도 구동 시스템의 제어 성능을 유지하기 위한 빠른 고장 검출 시스템이 제안되었다. 제안된 방법은 고장 검출을 위한 추가적인 구성요소 없이 단지 BLDC 전동기의 구동 시에 나타나는 고유의 전류 제어 특성을 이용하여 간단한 방식으로 고장 검출 및 고장 위치 확인이 가능하다. 신속히 고장이 발생한 스위치의 위치를 판단한 후, 시스템은 연속적인 동작을 위해 재구성되어진다. 재구성 방법은 고장이 발생한 상을 양방향 스위치에 의해 직류-링크 중성점과 연결하여 4-스위치 구동의 형태로 구성하였다. 제안한 고장 검출 시스템은 짧은 고장 검출 시간과 시스템 토폴로지의 재구성에 의해 고장 발생 후 제어 성능을 빠르게 회복하여 연속적인 시스템 운영이 가능하다. 제안한 고장 검출 시스템의 우수한 성능은 시뮬레이션과 실험을 통하여 검증하였다.

• 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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• 제49권10호
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• pp.516-523
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• 2000

In this paper, intelligent methods using digital protective relay in power supervisory control system is developed in order to protect power systems by means of timely fault detection and diagnosis during operation for induction motor which has various load environments and capacities in power systems. The spectrum pattern of input currents was used to monitor to state of induction motors, and by clustering the spectrum pattern of input currents, the newly occurrence of spectrums pattern caused by faults were detected. For diagnosis of the fault detected, the fuzzy fault tree was derived, and the fuzzy relation equation representing the relation between an induction motor fault and each fault type, was solved. The solution of the fuzzy relation equation shows the possibility of each fault's occurring. The results obtained are summarized as follows: 1) The test result on the basis of KEMC1120 and IEC60255, show that the operation time error of the digital motor protective relay is improved within ${\pm}5%$. 2) Using clustering algorithm by unsupervisory learning, an on-line fault detection method, not affected by the characteristics of loads and rates, was implemented, and the degree of dependency by experts during fault detection was reduced. 3) With the fuzzy fault tree, fault diagnosis process became systematic and expandable to the whole system, and the diagnosis for sub-systems can be made as an object-oriented module.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제20권7호
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• pp.706-712
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• 2014

The inverters used to drive Brushless DC motors (BLDC) include switching devices such as FETs and the faults in FETs cause severe performance degradation in systems where a BLDC acts as actuator. This paper presents a fault detection and isolation method for the FETs of an inverter for BLDC motor control systems, which is based on the EKF (Extended Kalman filter). Firstly, an equivalent circuit model for a BLDC motor plus its inverter system was derived. Secondly, a state-space equation was established, where the on-resistance of the FETs is expressed as a state variable and the EKF equation estimates the on-resistance. If the estimated resistance differs greatly from the known value, it can be asserted that there is a fault on that FET. Thirdly, the local convergence of the established EKF was proved. Finally, through the experiments, the performance of the proposed method was verified. The results show that the on-resistance is estimated close to the value specified in the FET data sheet in normal operation, whereas the estimated resistance is a much larger value than the normal one in case an FET fault occurs. Therefore, it is confirmed that the proposed fault detection and isolation method works appropriately in real systems.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제6권6호
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• pp.873-878
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• 2002

고정자 전류 스펙트럼(stator current spectrum)은 유도전동기의 고장 검출에 널리 사용되어왔다. 본 논문에서는 고정자 전류 스펙트럼 중에서 회전자 고장에 의해서 큰 영향을 받는 주파수 성분들로 특징벡터(feature vector)를 구성하고, 특징벡터와 기준벡터(reference vector)와의 평균 절대치 차이(mean absolute difference)를 구함으로써, 회전자 고장을 검출하는 방법을 제안한다. 제안한 방법에서는 전류 스펙트럼 중에서 추출된 매우 작은 크기(dimension)의 특징 벡터에 대한 평균 절대치 차이를 이용하기 때문에 신경회로망에 의한 고장 검출 알고리즘 둥에 비해서 훨씬 적은 계산량만으로 모터의 고장을 효율적으로 검출할 수 있다

• 대한안전경영과학회지
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• 제22권1호
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• pp.15-21
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• 2020

Industrial Motors diagnostic equipment is highly dependent on the automation system, so if there are defects in the automation equipment, it can only rely on the operator's intuitive judgment.To help with intuitive judgment, Park's Vactor Approach(PVA) represents the current signal as a pattern of circles, so it can tell if a fault occurs when the circle is distorted. However, the failure to judge the degree of distortion of the circle pattern is the basis of the fault, so it will face difficulties. In this paper, in order to compare the faults of PVA, the period of d-axis current of PVA pulsation was mastered, so that two phase differences occurred in the same signal source. Through experiments, it is confirmed that this is a 90 degree cross formation of PVA, which is convenient for judging from the vision that there is no fault, thus helping the operator to make intuitive judgment.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제24권8호
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• pp.55-61
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• 2010

본 논문은 클래스 내와 클래스 간의 분산정보를 이용한 주파수 성분의 선택적 추출기법과 PCA-ELM 기반의 유도전동기 고장진단 시스템을 제안한다. 제안된 방법은 취득된 전류신호를 DFT에 의해 주파수 영역으로 변환한 후 분산정보를 이용하여 고장상태별로 차별성이 큰 순서대로 주파수 성분을 추출한다. 다음 단계로 선택된 주파수 성분에 대해서 PCA를 이용하여 고장상태별 특징들을 추출한다. 마지막 단계는 학습속도가 매우 우수한 ELM분류기에 의해 유도전동기의 상태를 진단하게 된다. 다양한 부하에 대하여 몇몇의 전기적 고장과 기계적 고장 하에서 획득한 데이터를 이용하여 제안된 방법의 타당성을 검증한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.706-712
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• 2009

본 논문에서는 프레스공정라인에서 발생하는 고장을 감지하고 분류하기 위한 고장진단기법을 제안한다. 또한 윤활유 레벨을 자동감지 하기 위한 방법도 제안하다. 제안한 방법에서는 FFT 주파수해석과 여러 경계인수를 갖는 ART2 신경회로망을 사용하며, LabVIEW를 이용하여 고장진단 및 윤활유 레벨 자동감시를 위한 GUI(Graphical User Interface) 프로그램을 제작하여 고장진단을 수행하였다. 실험결과들로부터 제안한 유도전동기 고장진단 및 윤활유 레벨 자동감시시스템의 성능을 확인하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.61-67
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• 2012

3상 전동기를 이용하는 3상 전력계통에서 1상이 결상되면 계통에는 불평형 전류가 흐르거나 단상전력이 공급되어 전동기 코일의 과전류로 인한 화재발생은 물론 전력계통에 큰 피해를 주게 된다. 최근 3상 전동기 결상검출 방식으로는 열동 과전류계전기와 전자식 모터 보호계전기가 대다수 이용되고 있으며, 이들은 선로의 과열이나 과전류가 발생되면 검출하고 차단기를 동작시키는 방식으로 감지속도가 느리고 오동작과 정밀도가 떨어지는 문제점이 있다. 이들을 개선하기위하여 본 논문에서는 반도체 소자를 이용한 새로운 결상보호용 제어회로 토폴로지를 설계하여 감지속도와 정밀도를 향상시키고, 소형 경량으로 제작되어 현장의 3상 전동기 제어반에 용이하게 장착시킬 수 있는 장점이 있다. 그 결과 제안한 결상 보호장치는 3상 전동기를 보호하고 결상으로 발생하는 전기화재를 최소화시키고 그리고 전력계통의 안정적인 운전에 기여할 수 있을 것이다. 제안한 결상 보호장치는 다양한 동작특성 실험을 통하여 그 성능과 신뢰성이 입증된다.