• 제목/요약/키워드: PM DC motor

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페라이트 영구자석을 갖는 고속 매입형 영구자석 전동기의 특성해석 및 설계 (Design and Characteristic Analysis for High-speed Interior Permanent Magnet Synchronous Motor with Ferrite Magnet)

  • 박형일;신경훈;양현섭;최장영
    • 전기학회논문지
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    • 제65권11호
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    • pp.1806-1812
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    • 2016
  • We propose an interior permanent magnet syhchronous motor (IPMSM) with arc-shape ferrite permanent magnets (PMs) as a substitute for the rare-earth permanent magnet, and determine its optimal design through parametric study. First, we use 2D finite element analysis to analyze 4-poles and 6-slots initial model according to performance requirements and design parameters. The current angle of the maximum average torque considered in the analysis is different compared with the current angle of the minimum torque ripple. Thus, the parametric study for optimal rotor design is performed by varying the thickness and the offset radius of the PMs according to current angle. In particular, a narrow bridge is required in conventional IPMSM for reducing flux leakage; however, the increase in cogging torque in the analysis model saturates the narrow bridge (large offset radius). Therefore, we suggest an appropriate shape considering limiting conditions such as DC link voltage, average torque, torque ripple, and cogging torque taking into account performance requirements.

치-슬롯을 갖는 직선형 동기 전동기의 설계 특성 (Design of linear synchronous motor with slotted structure)

  • 장석명;유대준;최장영;박지훈
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.197-199
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    • 2006
  • This paper presents a analytical field solutions for the general class of Linear Brushless DC(LBLDC) motors with PM mover and 3-phase winding stator. In our magnetic field analysis, we have adopted an approach which can treat both magnetized material and winding from the each field analysis by magnetic vector potential considering 2-Dimensional slot modeling. Therefore, we give accurate analytical formulas and object function for design and parameters estimation by its magnetic field.

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전자 나침반과 적외선 광원 추적을 이용한 이동로봇용 위치 인식 시스템 (Localization System for Mobile Robot Using Electric Compass and Tracking IR Light Source)

  • 손창우;이승희;이민철
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제14권8호
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    • pp.767-773
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    • 2008
  • This paper presents a localization system based on the use of electric compass and tracking IR light source. Digital RGB(Red, Green, Blue)signal of digital CMOS Camera is sent to CPLD which converts the color image to binary image at 30 frames per second. CMOS camera has IR filter and UV filter in front of CMOS cell. The filters cut off above 720nm light source. Binary output data of CPLD is sent to DSP that rapidly tracks the IR light source by moving Camera tilt DC motor. At a robot toward north, electric compass signals and IR light source angles which are used for calculating the data of the location system. Because geomagnetic field is linear in local position, this location system is possible. Finally, it is shown that position error is within ${\pm}1.3cm$ in this system.

Improved Analytical Modeling of a Ellipse Shape Permanent Magnet Rotor in Ultra-High-Speed Brushless DC motor for the Reduction of Torque Ripple

  • Sung, So-Young;Jeong, Jae-Hoon;Choi, Ji-Hwan;Park, Hyung-Il;Jang, Seok-Myeong
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제8권4호
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    • pp.945-950
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    • 2013
  • This paper deals with the ellipse permanent magnet machines for the minimization of torque ripple based on electromagnetic field theory. On the basis of a magnetic vector potential and a two dimensional (2-D) polar system, analytical solutions for flux density due to permanent magnet (PM) and current are obtained. In particular, the analytical solutions for mathematical expressions of magnets with different circumferential thicknesses can be solved introducing improved magnetization modeling techniques. The analytical results are validated extensively be nonlinear finite element solutions, a reduction of torque ripple can be achieved.

수중운동이 아킬레스건 손상 흰쥐의 보행에 미치는 영향 (The Effect of Gait to Apply Aquatic Exercise on Achilles Tendon injured in Rats)

  • 용준환;노민희;김은영
    • 대한물리치료과학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.184-192
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    • 2003
  • 본 실험은 아킬레스건 손상 후 운동의 적용기간이 회복과정에 미치는 영향을 알아보고자, 흰쥐의 우측 아킬레스건을 손상한 후 수중운동을 적용하여 기능회복과정을 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 건 손상 후 회전봉에서의 보행시간이 대조군은 9일이후, 1일군은 10일 이후, 4일군과 7일군은 8일 이후 손상 전 보행시간데 대해 유의한 차이 없이 회복하였다. 2. 4일군은 육안관찰에서 손상부위를 찾기 어려울 정도로 정상 건에 가깝게 치유된 것을 볼 수 있으며, 대조군에 비해 유착의 정도가 아주 양호한 편이었다. 이상의 결과를 종합해보면 흰쥐 아킬레스건 손상에 대해 염증기를 지난 후 적용하는 수중운동가 건치유 과정을 촉진시킬 수 있을 것으로 사료된다.

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온실용 간이 자율주행 작업차의 개발 (Development of a Simple Autonomous Vehicle for Greenhouse Works)

  • 이재환;류관희
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제21권4호
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    • pp.422-428
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    • 1996
  • This study was conducted to developed to develop a simple battery-powered autonomous vehicle for greenhouse works. A steering method using speed difference of two independent driving motors was adopted. DC motor driving circuit, speed control circuit and controller using one-chip microcomputer were constructed. The inputs of controller are rolling of the vehicle and current speed of driving motors. Using these signals, automatic guidance system along furrow was developed. A computer simulation program by the kenematic analysis was developed to find out optimal control algorithm. The results of this study are as follows. 1. Automatic guidance system along the furrow that adopted two independent driving motors and rolling of vehicle was developed. 2. The results of simulation showed that PID control was adequate to automatic guidance system along furrow. 3. Two commercial 12V battery serially connected were able to drive the vehicle on the soil ground for five hours in continuous operation and for four hours in intermittent operation without recharging the battery. 4. The speed range was 0-0.7m/s and the rolling of vehicle could be controlled within $pm5^{\circ}$ range. 5. From a series of tests, developed vehicle was found to be a useful tool for greenhouse works.

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가상 디바이스 네트워크상에서 불확실한 시간지연을 갖는 실시간 분산제어를 이용한 예지보전에 관한 연구 (Real-time Distributed Control in Virtual Device Network with Uncertain Time Delay for Predictive Maintenance (PM))

  • Kiwon Song;Gi-Heung Choi
    • 한국안전학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.154-160
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    • 2003
  • 원격지에 위치한 분산제어 시스템과 센서 데이터 또는 제어 명령을 주고받을 때에는 불확실한 시간지연이 발생한다. TCP/IP 프로토콜을 이용한 데이터 네트워크와 마찬가지로 데이터 네트워크와 디바이스 네트워크를 결합한 가상 디자이스 네트워크도 불확실한 시간지연이 내재되어 있다. 이러한 시간지연은 분산제어시스템의 성능을 저하시키고 불안전성을 야기하는 원인이 된다. 본 논문에서는 이러한 네트워크상에 내재하는 시간지연을 평가하고 부정적인 효과를 최소화하기 위하여 Smith Predictor를 적용하였다. 제안된 제어 알고리즘은 실시간 서보제어를 통하여 효과를 입증하였으며 가상 디바이스 네트워크 개념에 근거한 분산제어 시스템을 이용하여 실시간 예지보전을 수행할 때 효과가 있음을 제시하였다.

저속영역에서 교류전동기의 정확한 자속추정을 위한 전류측정오차 보상 (Correction on Current Measurement Errors for Accurate Flux Estimation of AC Drives at Low Stator Frequency)

  • 조경래;석줄기
    • 전력전자학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.65-73
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    • 2007
  • 본 논문은 1-Hz의 낮은 고정자 전류 주파수에서도 동작하는 순수적분 기반의 자속추정을 위한 온라인 전류측정 오차 보상방법을 제안한다. 오프셋 전류와 변환이득오차에 의한 역상분 전류 성분은 상태관측기를 이용하여 제거하고, 동시에 변환이득오차에 의한 역상분 전류는 동기좌표계에서 영구자석에 의하여 발생된 q축 자속을 기준모델에 의한 값과 추정된 자속에 의한 값 사이의 차이에 의하여 보상한다. 이 보상기는 PI제어기를 이용하여 두 값 사이의 오차가 0이 되도록 제어한다. 또한 적분기 초기값 오차 및 관측기의 전동기 상수 오차에 의한 잔여오차 보상방법도 제안하였다. 타당성을 입증하기 위하여 1.1-kW 영구자석형 동기전동기(PMSM)에 제안된 보상 방법을 구현하여 다양한 실험을 수행하였다.

국내 전철 및 가전제품을 대상으로 한 전자장 수준 실태조사 (A survey on the EMF Levels of Study and Electric Appliances in Korea)

  • 장성기;조용성;이석조;유승화;정경미;임준호
    • 한국산업보건학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.71-81
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    • 2005
  • The purposes of this study was to collect, analyze, and describe the MF exposure levels from subways in Korea and to measure and evaluate the MF levels generated from electric appliances used at general homes. The target subway lines were Seoul Metropolitan Line 1 to Line 8, Bundang Line, Incheon Line, Daegu Line, Gwangju Line, and Busan Line 1 and Line 2. We measured at each station in those subway lines and, all the train types (pantograph-equipped, motor-equipped, and common), and platform types(facing and isolating) were investigated by the distance(80, 200, 400 cm) from the train on 19 targeted subway lines using 3 magnetic field measuring devices (EMDEXII, Enertech Co.) during the survey from January till October, 2004. On the other hand, the levels of the 60Hz magnetic fields generated from 14 items of home electric appliances such as electric blankets, hair dryers, electric razors, etc. were measured at 10 general homes using 5 EMDEXII meters with a sampling interval of 1.5 second by the distance(surface, 30, 50, 100, 300cm ) from the target electric appliances. The survey results in the whole subway lines examined in this study were as follows; Seoul Metropolitan Line 4 using AC(alternating current) power source showed the highest mean value of $2.85{\mu}T$, followed by Seoul Metropolitan Line 1 running between Seoul and Incheon using AC($2.78{\mu}T$), Seoul Metropolitan Line 1 between Seoul and Uijongbu using AC($2.73{\mu}T$), Bundang Line using AC($1.79{\mu}T$), Seoul Metropolitan Line 1 connected from Yongsan using AC($1.67{\mu}T$), Seoul Metropolitan Line 1 between Seoul and Suwon using AC($0.79{\mu}T$), and so on. In general, the intensity of the magnetic field in the subway systems in Korea was significantly higher when using AC($2.14{\pm}0.91{\mu}T$) than when using DC($0.29{\pm}0.44{\mu}T$) power source. Among the home electric appliances examined, microwave ovens showed the highest mean value of $7.69{\mu}T$, followed by hair dryers($6.47{\mu}T$), vacuum cleaners($5.27{\mu}T$), televisions ($2.26{\mu}T$), electric blankets($1.38{\mu}T$), personal computers ($0.81{\mu}T$), and so on. Two items of electric appliances showed the excess value of $0.2{\mu}T$ at the distance of 30cm in the MF exposure level; electric razors $1.58{\pm}2.13{\mu}T$ and vacuum cleaners $0.48{\pm}0.44{\mu}T$. As a whole, this study showed a tendency that the shift of the MF levels according to the increase of distance from the electric appliances was lower than those of the results surveyed in UK and USA. As a result, this study is expected to suggest meaningful data for the future study in exposure assessment of magnetic fields and for the establishment of guidelines for subways and electric appliances in Korea. More detailed and large scaled exposure assessment studies should be performed continuously to get the various and useful information on health risk assessment of MFs in Korea.

광중합 복합레진의 중합초기 동적 점탄성의 변화 (THE CHANGE OF THE INITIAL DYNAMIC VISCO-ELASTIC MODULUS OF COMPOSITE RESINS DURING LIGHT POLYMERIZATION)

  • 김민호;이인복
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제34권5호
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    • pp.450-459
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    • 2009
  • 본 연구의 목적은 새로 개발한 점탄성 측정기를 사용하여 수종의 광중합 복합레진의 초기 동적 점탄성 변화를측정하는 것이다. 본 연구에 사용된 점탄성 측정기는 세 부분으로 구성되었다. 첫째, 시편이 놓여지는 parallel plates; 둘째, DC 모터와 크랭크로 이루어진 회전진동전단변형 (Oscillatory shear strain)을 발생시키는 부분; 셋째, 전자기적 토크센서를 이용한 응력 측정 부분으로 구성되었다. 본 점탄성 측정기는 최대 2 Ncm의 토크를 측정할 수 있으며, 광중합기의 스위치는 컴퓨터와 연동하여 데이터 획득을 시작할 때 동시에 켜지도록 하였다. 본 연구에서는 시판 중인 6종의 광중합 복합레진 [Z-100 (Z1), Z-250 (Z2), Z-350 (Z3), DenFil (DF), Tetric Ceram (TC), Clearfil AP-X (CF)]을 사용하였다. 점탄성 측정기를 사용하여 동적 회전전단실험을 시행하였다. 직경 3 mm인 유리막대로 구성된 parallel plates 사이에 $14.2\;mm^3$의 복합레진을 적용시켰으며, 6 Hz의 진동수와 0.00579 rad의 진폭으로 변형을 가하고 발생된 응력을 측정하였다. 광중합이 시작됨과 동시에 측정이 시작되었으며, 광중합 후 10초 동안 점탄성의 변화를 관찰하였다. 각 복합레진에 대해 5 회 반복하여 측정하였고, 실험은 $25{\pm}0.5^{\circ}C$에서 진행되었다. 측정된 변형-응력 곡선으로부터 복소전단탄성계수 G*, 저장전단탄성 계수 G', 손실전단탄성 계수 G"를 구하였고 G*가 10 MPa에 이르는 시간을 구하였다. 각 재료의 복소전단탄성계수 G*와 10 MPa에 이르는 시간에 대해 일원분산분석 (One-way ANOVA)과 사후검정 (Tukey 검정)을 시행하였다 (${\alpha}$= 0.05). 결과는 다음과 같다. 1.본 연구를 위해 제작한 점탄성 측정기는 광중합 복합레진의 중합 초기 10초 동안의 동적 점탄성 변화를 신뢰성 있게 측정 할 수 있었다. 2. 모든 복합레진은 광조사 개시 후 $1{\sim}2$초의 불응기를 지난 다음 급격한 전단탄성계수의 증가를 보였다. 3. 모든 복합레진은 광중합 10 초간 손실전단탄성계수보다 저장전단탄성계수의 높은 증가를 보였다. 4. 광중합 초기 10초 후 복소전단탄성계수 값은 $150.3{\sim}563.7\;MPa$로, Z-100이 가장 높았고, 그 다음 Clearfil, Z-250, Z-350, Tetric Ceram, DenFil의 순이었다. 5. 복소전단탄성계수가 10 MPa에 이르는 시간은 Z-100이 2.55초로 가장 빨랐고, DenFil이 4.06초로 가장 느렸다.