• 산업기술연구
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• 제31권A호
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• pp.129-133
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• 2011

In this paper, a surface mounted permanent magnet synchronous motor(SPMSM) drive system for industrial sewing machine was developed. Even through a lowr-esolution encoder is used for a low cost, using a full order observer enables to estimate accurate speed and position. And it also compensates a disturbance torque caused by the belt between a load and a motor. In order to control precisely stop positions of a needle, a speed trajectory is calculated from the acceleration pattern which is obtained from the position reference. The performance of the developed system is verified by experimental results.

• 전기학회논문지
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• 제61권4호
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• pp.555-566
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• 2012

This paper presents a thermal analysis of an interior PM synchronous machine with concentrated winding for electric vehicle. The conventional thermal equivalent network model has been used for a long time for calculation of the temperature rises in electrical machines. In spite of being popular, this method can not be applied correctly for elements with complicated cooling structure like liquid cooled housing. To overcome this drawbacks, in this paper, a hybrid thermal model using the result of CFD analysis partly. Using this method, to improve a thermal performance of PMSM with concentrated winding, the effects of two design parameters are analysed. Finally, the accuracy of this model has been verified by experiments for the developed 21kW motor.

• 한국안전학회지
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• 제18권1호
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• pp.44-49
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• 2003

Permanent magnet synchronous motor(PMSM) is widely used in many applications such as an electric vehicle. compressor drives of air conditioner and machine tool spindle drives. PMSM drive system have become a popular choice in various application, due to their excellent power to weight ratio. This paper is proposed maximum torque control for field weakening operation of PMSM drive. At low speeds, the reluctance torque is used to maximize the output for a given current level. This is achieved maximum torque per ampere(MTPA) by selecting an optimal value of the direct stator current component. At high speeds, the system reaches a point at which the inverter will not be able to supply the desired voltage. In this case it is necessary to make use of an increased value the direct current component. The proposed control algorithm is applied to PMSM drive system, the operating characteristics controlled by maximum torque control are examined in detail by simulation.

• 한국자기학회지
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• 제25권6호
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• pp.189-197
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• 2015

최근 차량의 연비규제 강화로 인해, 기존 내연기관의 차량 부품 구동방식이 유압방식 대신 전동방식으로 대체되어 가고 있다. 이러한 부품의 대표적인 예가, Electronic Power Steering(EPS)이며, 현재 대부분의 차량에 적용되고 있다. EPS의 핵심 부품으로서는 전동기가 있으며, EPS의 조향감 개선 및 진동/소음 저감을 위해 전동기의 Cogging torque 및 Torque Ripple 저감이 요구된다. 일반적으로 Cogging torque 및 Torque ripple을 저감하기 위해서, 고정자 또는 회전자에 스큐를 적용한다. 본 연구에서는 고정자에 스큐가 적용된 Bushless PMSM(Permanent Magnet Synchronous Motor)의 설계 방법 및 해석방법에 대해 소개한다. 고정자 skew가 적용된 EPS용 PMSM에 대해 초기 설계를 진행하고, RSM(Response Surface Methodology)을 이용한 최적설계를 수행한다. 유한요소해석을 통해 역기전력, Inductance, Load torque 등의 성능을 확인한다. 마지막으로 시제품 제작 및 실험을 통해 설계 방법에 대한 신뢰성을 검증한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.182-184
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• 2004

This paper presents a PI controller tuning method for high performance permanent magnet synchronous motor (PMSM) drives under load variations using clustering fuzzy algorithm. In many speed tracking control systems PI controller has been used due to its simple structure and easy of design. PI controller, however, suffers from the electrical machine parameter variations and disturbances. In order to improve the tracking control performance under load variations, the PI controller parameters are modified during operation by clustering fuzzy method. This method based on optimal fuzzy logic system has simple structure and computational simplicity. It needs only sample data which is obtained by optimal controller off-line. As the sample data implemented in the adaptive fuzzy system can be modified or extended, a flexible control system can be obtained Simulation results show the usefulness of the proposed controller.

• KIEE International Transaction on Electrical Machinery and Energy Conversion Systems
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• 제5B권1호
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• pp.70-77
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• 2005

This paper presents sensorless speed control of a cylindrical permanent magnet synchronous motor (PMSM) using the adaptive integral binary observer. In view of the composition with a main loop regulator and an auxiliary loop regulator, the normal binary observer has the feature of chattering alleviation in the constant boundary layer. However, the steady state estimation accuracy and robustness are dependent upon the thickness of the constant boundary layer. In order to improve the steady state performance of the binary observer, a new binary observer is formed by the addition of extra integral dynamics to the existing switching hyperplane equation. Also, because the parameters of the dynamic equations such as machine inertia or viscosity friction coefficient are not well known and these values can be changed during normal operations, there are many restrictions in the actual implementation. The proposed adaptive integral binary observer applies an adaptive scheme so that the observer may overcome the problems caused by using dynamic equations. The rotor speed is constructed by using the Lyapunov function. The observer structure and its design method are described. The experimental results of the proposed algorithm are presented to prove the effectiveness of the approach.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.543-551
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• 2019

영구자석 동기 전동기는 출력 밀도가 높고 효율이 높다는 장점 때문에 적용 범위가 넓어지고 있다. 자동차나 로봇과 같은 고전력밀도, 고성능 전동기 구동 시스템뿐만 아니라 세탁기, 에어컨, 냉장고와 같은 비용 절감이 매우 중요한 시스템에도 영구자석 동기 전동기가 사용되고 있다. 비용 절감을 위해 회전자 위치 센서를 제거하는 센서리스 제어가 필요한데, 일반적으로 센서리스 제어는 전동기를 기동하는 조건에서는 사용하기 어렵다. 따라서 초기 기동에서는 전류 벡터를 임의의 속도로 회전시키는 I-F 속도 제어를 사용하고, 특정 속도 이상이 되면 센서리스 속도 제어로 절환해야 한다. I-F 속도 제어와 센서리스 속도 제어에서의 속도 제어 성능도 중요하지만 두 제어 기법이 절환되는 과도 상태에서도 속도 제어 성능을 유지해야 한다. 본 논문에서는 영구자석 동기 전동기의 센서리스 속도 제어를 위해 I-F 속도 제어에서 센서리스 속도 제어로의 절환 기법을 제안한다. 제안된 기법의 성능을 확인하기 위해 세탁기 구동 시스템에서 실험을 수행하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.152-155
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• 2017

본 논문에서는 에너지 회수를 최대화하기 위하여 전기자동차의 PMSM(Permanent Magnet Synchronous Machine)으로부터 발생된 전압을 제어하는 방법을 다룰 것이다. 이 방법은 PMSM의 제동에너지를 전기에너지로 회생하기 위해 L-C 공진회로를 구성하고 배터리에 많이 충전할 수 있도록 전압을 제어한다. 일반적인 전기자동차의 경우 회생된 큰 전압이 배터리에 들어가 망가지는 현상을 방지하기 위해 스위칭 소자를 사용하여 회로를 끊어주어서 그 큰 전압을 사용하지 못한다. 이러한 회생된 큰 전압으로 제어하여 사용함으로써, 에너지 회수율이 증가하고 전기자동차의 주행거리가 증가할 수 있다. L-C 공진회로에서 FET 게이트에 전압을 인가하는 제어기의 구동 펄스에 따른 전압 변화를 분석하였다. 전압은 듀티에 따라 변해 PI 제어기를 통한 듀티 제어를 하는 전압제어 알고리즘을 연구하였다. 그리고 이를 Matlab Simulink를 이용하여 모의실험을 통해 검증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제5권2호
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• pp.140-148
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• 2000

간단한 시간 지연 관측기를 이용한 영구자석 동기전동기의 강인 전류 제어 기법이 제시된다. 전압원 인버터 구동영구자석 동기전동기의 전류 제어 기법 중 전류 제어가 우수한 성능을 주는 것으로 알려져 있지만 이 기법은 전동기 파라미터와 동작 조건에 대한 모든 정보를 필요로 하며 전동기와 제어기의 파라미터가 일치하지 않을 경우 응답 성능이 저하되게 된다. 이러한 제함 점을 극복하기 위해 시간 지연 제어 기법을 사용하여 파라미터 변화에 의한 외란 성분이 추정되고 이는 전향 제어 방식으로 기준 전압의 계산에 이용된다. 이를 통해 제어기 성능이 매우 간단한 방식으로도 상당히 향상됨을 입증한다. 제안된 제어 방식의 타당성이 비교 시뮬레이션과 실험을 통해 입증된다.

• Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
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• 제3권2호
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• pp.207-214
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• 2014

If two or more Permanent Magnet Synchronous Motors (PMSM) can be controlled by one inverter, a train can be driven by less energy than the present Induction Motor (IM) drive system. First, this paper proposes a method for simulating the movement of wheels and a vehicle to develop a control method. Next, a method is presented for controlling two or more PMSMs by one inverter.