• 제목/요약/키워드: Permanent magnet linear synchronous motor

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마찰력 및 리플력 추정을 통한 리니어 모터의 비선형 적응제어 (Nonlinear Adaptive Control for Linear Motor through the Estimation of Friction Forces and Force Ripples)

  • 김홍빈;이병휘;한상오;허건수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제31권1호
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    • pp.18-25
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    • 2007
  • Linear motor is easily affected by load disturbance, force ripple, friction, and parameter variations because there is no mechanical transmission to reduce the effects of model uncertainties and external disturbance. These nonlinear effects have been reduced for high-speed/high-accuracy position control either through the better motor design or via the better control algorithm that can compensate the nonlinear effects. In this paper, a nonlinear adaptive control algorithm is designed and applied for the position control of permanent magnet linear synchronous motor. In order to estimate and compensate the nonlinear effects such as friction and force ripple, the estimation and the nonlinear adaptive control laws are derived based on the virtual control input and a suitable Lyapunov function. The proposed controller is evaluated through the computer simulations. The control algorithm is also implemented to a DSP board and interfaced to the PMLSM for verifying the realtime control performance.

권선방식 차이에 따른 영구자석 선형 동기 전동기의 단부 코깅력 해석 (Analysis of outlet edge cogging force at the Permanent Magnet Linear Synchronous Motor According to Difference of the Winding Method)

  • 김용재;김성진
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제6권6호
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    • pp.889-895
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    • 2011
  • 영구자석 선형 동기 전동기(Permanent Magnet Linear Synchronous Motor:이하 PMLSM)는 구조적으로 간단하며 고속화 고추력화 등의 많은 장점을 가지고 있지만 전기자 권선부의 슬롯-치 구조로 인한 코깅력과 단부효과에 의한 코깅력이 발생한다. 이는 추력 맥동의 원인이 되며, 소음과 진동을 발생시킨다. 따라서, 본 연구에서는 전기자를 분산배치 할 경우 필연적으로 생기는 단부에 의한 코깅력을 저감하기 위해 PMLSM의 가동자에 보조극의 설치를 제안하였다. 또한 2차원 유한요소법(Finite Element Analysis)을 이용하여 단부 코깅력이 최소가 되는 보조극의 형태를 설계하고 전기자의 권선 방식에 따른 단부 코깅력 특성을 비교하였다.

Z축 운전구조를 갖는 선형 영구자석형 동기 전동기 운전제어에 관한 연구 (A Study on the Control System of Permanent Magnet Linear Synchronous Motor Applied to the Z-axis Operation Structure)

  • 최철;이진하;박한웅;김철우
    • 전력전자학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.142-149
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    • 2004
  • 선형 영구자석형 동기 전동기는 기구학적인 변환 장치를 사용하는 기존의 방식과 비교하여 소음, 진동의 저감 및 가속도, 속도에 있어서 우수한 동특성을 가지고 있기 때문에 자동화 분야, 공작기계 및 반도체 장비를 중심으로 널리 사용되고 있다. 그러나 수직축(Z-axis)에 선형 영구자석형 동기 전동기가 적용될 경우에 제어를 위한 초기각 설정 및 상승, 하강 운전 특성을 향상시키기 위한 방법이 필요하다. 본 논문에서는 수직축 구조를 갖는 선형 영구자석형 동기 전동기의 초기각 설정 알고리즘 및 상승, 하강 운전 특성을 향상시키기 위해 실제 속도와 운전 방향을 변수로 하는 가변 이득 조절 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘들을 증명하기 위해서 4점의 절대위치 프로파일(profile)을 통해서 기존의 이득 시스템과 가변 이득 조절 시스템을 비교하여 제안된 알고리즘의 효용성을 검증하였다.

진동 저감 및 기동 특성 향상을 위한 선형동기전동기의 영구자석 배열 (A Study on the magnet Arrangement for vibration reduction and improvement in Starting Characteristic)

  • 이승훈;안호진;장기봉;김규탁
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.860-861
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    • 2008
  • This paper deals with the magnet arrangement for vibration reduction and improvement in Starting Characteristic of Permanent Magnet Linear Synchronous Motor (PMLSM). Thrust, detent force, normal force and lateral force are generated in PMLSM. The detent force and lateral force cause the vibration of PMLSM. The detent force and the lateral force are analyzed by using 3-Dimensional Finite Element Method (3-D FEM). The efficiency and vibration of PMLSM are measured by experiment.

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PMLSM과 LRM의 정추력 및 자계특성 비교 (Comparison of the magentic field and static thrust of PMLSM and LRM)

  • 장석명;윤인기;이성호;윤기갑
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.888-890
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    • 2000
  • This paper deals with characteristic analysis of Permanent Magnet Linear Synchronous Motor(PMLSM) and Linear Reluctance Motor(LRM). PMLSM and LRM can be classified into the short primary type and the short secondary type according to their structural features. In this paper, select the short secondary. Thrust and lateral force are evaluated by using Finite Element Method(FEM) and experiments. These characteristics of PMLSM and LRM are compared with each other.

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영구자석 선형동기전동기의 초기각 추정 알고리즘 (Algorithm for a Initial Pole Position Estimation of PMLSM)

  • 이영호;최종우;김흥근
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.104-108
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    • 2003
  • This paper explained algorithm for a initial pole position estimation of a permanent magnet linear synchronous motor(PMLSM). Generally this motor is considered initial pole position with a position sensor such as incremental encoder for the precise initial pole position estimation and high performance. But this is based on the principle that the initial pole position is accomplished by the PI controller using the maximum values of a position error generated by the new proposed two reference frames and also by using a rated force for input. the proposed algorithm does not utilize the general methods such as impedance ratio, EMF and using the magnetic saturation. In other words, this can be applied without respect to variety of the motor structure because of insensitivity to the motor parameters. In conclusion, simulation results are presented to confirm performance of initial pole position estimation method.

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Bifurcating을 적용한 집중권 PMLSM의 보조극 설치에 관한 연구 (A Study on Auxiliary Pole Installation of Concentrated Winding PMLSM with Bifurcating of Armature Teeth)

  • 김용재
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.1067-1072
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    • 2012
  • 현재 선형 전동기는 많은 연구가 진행되어 그 응용분야가 산업전반에 확대되고 있다. 이중 반송장치 분야에서 영구자석 선형 동기 전동기(Permanent Magnet Linear Synchronous Motor:이하 PMLSM)가 각광을 받고 있다. 영구자석 선형 동기 전동기는 구조적으로 간단하며 고속화 고추력화 등의 장점을 가지고 있지만 전기자를 반송경로 전장에 배치하는 지상 1차측 시스템을 장거리 반송장치에 적용하면 재료비용의 증가 및 제작시간 증가 등의 문제점이 발생한다. 따라서 전기자를 분산(불연속) 배치하는 방식이 제안되고 있다. 하지만 이러한 전기자 분산배치 방식은 구조적으로 단부가 존재하고 이러한 단부에 의해 코깅력이 발생한다. 이는 추력 맥동의 원인이 되며, 소음과 진동을 발생시킨다. 따라서, 본 연구에서는 전기자를 분산배치 할 경우 필연적으로 생기는 단부에 의한 코깅력을 저감하기 위해 Bifurcating을 적용한 집중권 PMLSM에 보조극 설치법을 제안한다. 또한 그에 따른 단부 코깅력 특성을 2차원 유한요소법(FEA)을 이용하여 분석하였다.

전기식 액츄에이터를 위한 저가 서보 모터 시스템 개발 (The development of a low cost servo motor system for the electrical actuators)

  • 박희성;박성우;장성수;장진백;성세진
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.256-258
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    • 2003
  • This paper deals with the development of the PMSM(Permanent magnet synchronous motor) system for the electrical actuator, For the high control performance and reliability of PMSM, accurate information of rotor position is essential. Most of PMSM for the position control use the encoder or resolver for the information of rotor position. But these are very expensive. So, in this paper, using of the magnetic and linear hall-effect sensor is proposed. It can reduce the cost of motor systems and get the good performance of PMSM control.

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AC Servo Motor와 Ball screw를 이용한 정밀 위치제어시스템의 기계적 특성 분석 및 개선 (The Mechanical Characteristic Analysis and Improvement of Precision Position Control System with AC Servo Motor and Ball Screw)

  • 고수창;진경복
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.31-36
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    • 2007
  • Effect of coulomb friction and backlash on the single loop position control has been studied for the precision position control. We have showed the limit cycle on the single loop system which used a ball screw that had the backlash. Also, we have made an inner loop with a classical velocity and torque controller which was forcing the current of d axis to be zero by using a permanent-magnet synchronous motor and composed the outer loop with linear encoder for sensing a position of the loader. Also, we have used least squares fit(LSF) observer for reducing noise when we got velocity from position outputs. We have shown a good result by using the dual loop through simulation and experiment.

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가동 코일형 PMLSM의 단부효과에 의한 디텐트력 저감에 관한 연구 (A study on the reduction of detent force by end-effect in moving magnet type PMLSM)

  • 정수권;이승훈;이동엽;김규탁
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.115-117
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    • 2006
  • The detent force by end-effect has a bad influence on moving coil type Permanent Magnet Linear Synchronous Motor(PMLSM). So, the reduction of detent force by end-effect is especially required for improvement of thrust characteristics. In this paper, in order to reduce detent force by end-effect the auxiliary teeth is installed at the end part of mover and it is optimized by using neural network.

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