• 전력전자학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.536-543
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• 2004

슬롯리스 PM BLDC 전동기는 고속도, 고출력의 특징을 가지고 있어서 산업 및 공장자동화 기기분야에서 폭넓게 사용되고 있다. PM BLDC 전동기를 구동하려면 회전자 위치를 검출하는 센서가 필수적으로 요구된다. 홀 센서는 회전자의 위치를 판별하기 위한 것으로서 3상 PM BLDC 전동기의 경우 3개의 센서를 이용하는 것이 일반적인 방법으로 사용되어지고 있다. 그러나 본 논문에서는 기존의 회전자 위치 검출 시 1개의 홀 센서를 사용하여 기존의 방법과 동일한 성능을 가질 수 있음을 증명하였다. 그 결과 기존의 방법과 동일한 성능을 갖으며 저가격, 보호회로의 역할, 회로의 부피 감소의 효과를 얻을 수 있었으며 이를 시뮬레이션과 실험으로 증명하였다.

• 전기학회논문지
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• 제62권4호
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• pp.495-501
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• 2013

In the present study, a BLDC motor for a pump in which a neodymium PM is replaced with a Ferrite PM has been developed in preparation for the cost increase and to ensure the stability of the resource supply. One of the currently used motors for pumps is a BLDC motor having an interior PM wherein a rare-earth PM is adopted. However, a BLDC motor for a pump is designed to have large airgap because of the use of a waterproof insulator according to its structural characteristics, and therefore, a SPM structure is suitable. Hence, an SPM BLDC motor in which a Ferrite PM is used is designed. Nevertheless, the use of Ferrite instead of rare-earth materials causes a deterioration in the performance of the electric motor, such as a decrease in the BEMF and the maximum power of the motor and the irreversible demagnetization of the PM. In order to mitigate such disadvantages, an optimized design of the BLDC motor is developed by changing each design parameter and by improving the electromagnetism structure.

• 전기학회논문지
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• 제56권1호
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• pp.57-65
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• 2007

Along with the development of power electronics and magnetic materials, permanent magnet (PM) brushless direct current (BLDC) motors are now widely used in many fields of modern industry BLDC motors have many advantages such as high efficiency, large peak torque, easy control of speed, and reliable working characteristics. However, Compared with the other electric motors without a PM, BLDC motors with a PM have inherent cogging torque. It is often a principle source of vibration, noise and difficulty of control in BLDC motors. Cogging torque which is produced by the interaction of the rotor magnetic flux and angular variation in the stator magnetic reluctance can be reduced by sinusoidal air-gap flux density waveform due to reduction of variation of magnetic reluctance. Therefore, this paper will present a design method of magnetizing system for reduction of cogging torque and low manufacturing cost of BLDC motor with isotropic bonded neodynium-iron-boron (Nd-Fe-B) magnets in ring type by sinusoidal air-gap flux density distribution. An analytical technique of magnetization makes use of two-dimensional finite element method (2-D FEM) and Preisach model that expresses the hysteresis phenomenon of magnetic materials in order for accurate calculation. In addition, For optimum design of magnetizing fixture, Factorial design which is one of the design of experiments (DOE) is used.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2004년도 전력전자학술대회 논문집(1)
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• pp.33-37
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• 2004

Slotless Permanent magnet Brushless DC Motor(PM BLDC) with the characteristics of high speed and high power density has been more widely used in industrial and automatic machine. Generally, PM BLDC meter is necessary that the three Hall-ICs evenly be distributed around the stator circumference in case of the 3 phase motor. The Hall-ICs are set up in this motor to detect the main flux from the rotor. therefore the output signal from Hall-ICs is used to drive a power transistor to control the stator winding current. However, instead of using three Hall-ICs, if only we used one Hall-IC, we estimate information of the others phase in sequence through a revolving rotor. This paper identified the characteristics and performance by using one Hall-IC for the 3 phase PM BLDC whose six stator and two rotor designed.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.56-64
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• 2006

PM BLDC 전동기를 구동하려면 회전자 위치를 검출하는 센서가 필수적으로 요구된다. 그러나 주변 온도나 습도 등 작업 환경에 제한을 받는 곳에서는 센서의 고장 및 오동작으로 인한 전동기의 운전 정지 및 회전자 위치 검출오차에 의한 제어의 어려움이 발생할 수 있다. 따라서 3상 PM BLDC 전동기의 경우 3개의 센서를 이용하는 것이 일반적인 방법으로 사용되고 있지만 본 논문에서는 기존의 회전자 위치 검출 시 1개 또는 2개의 홀 센서만을 사용하여 기존의 방법과 동일한 성능을 가질 수 있는 알고리즘을 제안하였다. 그 결과 기존의 방법과 동일한 성능을 가지며 저가격, 보호회로 역할의 효과를 기대할 수 있다.

• 전력전자학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.311-318
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• 2004

최근 각종 산업기기 및 자동화기기에는 회전자가 영구자석으로 구성된 브러시리스 전동기의 사용이 증가하고 있다. 그러나 회전자가 영구자석으로 이루어진 BLDC 전동기의 경우 회전자 위치 판별 센서는 필수 요소이다. 그러나 센서(엔코더, 레졸버등)를 사용할 경우 크기 증가, 비용 상승 등의 원인으로 작용한다. 따라서 본 논문에서는 PM BLDC 전동기의 속도제어를 수행함에 있어 기존의 엔코더와 Hall-IC 3개를 이용하지 않고, 두개를 이용하여 회전자의 위치를 판별함과 동시에 속도 센서를 대신하여 사용할 수 있는 방법을 제안하였다. 그 결과 성능은 동일하고, 구동회로의 크기와 제조 단가를 낮출 수 있는 효과를 얻었다.

• 전력전자학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.109-116
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• 2005

최근 각종 산업기기 및 자동화기기에는 회전자가 영구자석으로 구성된 브러시리스 전동기의 사용이 증가하고 있다. 그러나 회전자가 영구자석으로 이루어진 BLDC전동기의 경우 회전자 위치 판별 센서는 필수 요소이다. PM BLDC 전동기의 속도제어를 수행함에 있어 기존의 엔코더와 Hall-IC 3개를 이용하지 않고, 2개의 Hall-IC로 3상 motor의 나머지 한상의 Hall-IC 신호를 추정하였다. 또한 사용된 PM BLDC motor는 고속속도를 가지는 특성을 가지고 있지만 Hall-IC를 이용하여 속초제어를 하기 때문에 속도의 오차 량이 상당히 크다는 단점을 가지고 있다. 따라서 이러한 단점을 개선하기 위해 저가의 PLL회로를 적용하였다. 또한 실험을 통하여 그 타당성을 검증하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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• pp.202-205
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• 2008

This paper presents an optimization of permanent magnet (PM) in a brushless dc (BLDC) motor using the response surface methodology (RSM). Size and angle of the PM are optimized to minimize the cogging torque, while reducing the magnitude of harmonic at a dominant frequency and maintaining the operating torque. A fitted RS model is constructed by verifying the high reliability of the total variation and the variation of estimated error. The optimized design is validated by carrying out the reanalysis and comparing to the initial model using the nonlinear transient finite element analysis.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 학술대회 논문집 전문대학교육위원
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• pp.90-94
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• 2001

The aim of this paper is twofold: The one is to design BLDC motors for an electric bicycle and the other is to develop a controller of the BLDC motors. A new BLDC Motor has a permanent magnet rotor in which the magnetic arrangement is radial to the shaft and integral to the rotor laminations instead of mounted on the perimeter of the rotor. This technique concentrates flux, giving a higher flux density than a surface-mounted PM motor and has the increase of reluctance torque. The stator of BLDC motor has parallel winding instead of interconnected wye-connection winding, allowing multi-phase separate independent controllability. It gets much more high power than wye-connection at same low voltage. The proposed controller has a technique of exited with modulation(EWM) and one H-bridge and two photo sensors per phase. Experimental results show the performance of the proposed BLDC motors for an electric bicycle.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2007년도 추계학술대회논문집
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• pp.847-852
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• 2007

This paper investigates the characteristics of cogging torque and magnetic force of a brushless DC (BLDC) motor due to imperfect magnetization of permanent magnet (PM) numerically and experimentally which results in the magnetically induced vibration. A predicted magnetization pattern of the PM of the BLDC motor, which is derived from the measured surface magnetic flux density along the PM, is applied to the finite element analysis in order to calculate the cogging torque and the unbalanced magnetic force. This research also develops the experimental setup to measure the unbalanced magnetic force as well as the cogging torque. It shows numerically and experimentally that the imperfect magnetization of permanent magnet generates the driving frequencies of cogging torque with integer multiple of slot number in addition to the least common multiple of pole and slot. It also shows that the driving frequencies of unbalanced magnetic force are integer multiple of slot number ${\pm}1$ due to imperfect magnetization of PM even in the rotationally symmetric design.