• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 1999년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.360-367
• /
• 1999

An inverter-driven induction motor is used as the traction motor for a high speed drive system that required safety, reliabillity, performance, compact size owing to the space and weight alloted for attaching to train, etc. particularly it is possible to happen the saturation effects of flux density at constant voltage-frequency region and then increase very higher than the at lowed capacity of no-load current and temperature in any case. therefore the optimum design of core, optimum voltage-frequency ratio, adoption of high grade magnetic core have been developed and researched for preventing these problems. this paper show the saturation effects of traction rotor by measuring the induced voltage of search coil at stator teeth and presents optimum voltage-frequency ratio as well as optimum core design through the comparison with efficiency, power factor, load current and no-load current for korea high speed train.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제21권11호
• /
• pp.861-869
• /
• 2020

대용량 유도전동기용 인버터 개발을 위한 부하 장치는 고가의 제작 비용 및 제작에 많은 시간이 필요하므로 유도전동기 및 부하 장치를 대체할 수 있는 시뮬레이터 개발에 대한 필요가 증대되고 있다. 기존의 대용량 3상 유도전동기의 인버터용 부하 시뮬레이터는 리액터와 3상 PWM 정류기를 사용하여 시험용 인버터의 전류를 제어함으로써 단지 인버터의 부하로만 작용할 뿐 유도전동기의 특성을 모사하기 어렵다. 본 논문에서는 LCL 필터와 3상 PWM 정류기를 이용하여 3상 유도전동기의 모델과 부하 특성을 모사할 수 있는 실시간 시뮬레이터를 제안한다. PWM 인버터에 흐르는 전류는 3상 유도전동기의 고정자 전류를 모사하며 LCL 필터의 인덕터에 흐르는 전류와 커패시터 전압에 의해 제어된다. LCL 필터의 커패시터 전압은 3상 유도전동기의 회전자 자속에 의해 고정자 권선에 유기되는 유도기전력을 모사하며 인덕터 전류와 PWM 정류기에 의해 제어된다. 3상 유도전동기의 회전자 전류, 고정자 및 회전자 자속, 전동기 토크, 슬립 주파수 및 회전자 속도는 인버터에 흐르는 전류와 유도전동기의 상수로부터 유도된다. MATLAB/Simulink 시뮬레이션을 통하여 제안된 3상 유도전동기용 실시간 시뮬레이터의 전기적, 기계적 모델 특성 및 벡터제어 동작을 검증하였다.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.48-56
• /
• 2006

본 논문에서는 고정자의 3고조파 전압 성분을 이용하여 브러시리스 직류 전동기의 회전자 위치를 간접 검출하는 방법을 제안하였다. 3고조파 전압 성분은 회전자의 위치 정보를 가지고 있고 이 전압을 이용하여 정류 신호를 만들어 낼 수 있다. 따라서 정류 신호를 이용한 브러시리스 직류 전동기를 센서리스로 운전하는 방식은 역기전력 파형과 상전류가 비교적 정확한 동기를 유지할 수 있으므로 넓은 속도 범위에서 안정적인 센서리스 운전이 가능하다. 또한 정밀 속도 제어를 위해 PLL 회로를 적용함으로써 저속도에서도 높은 분해능을 얻을 수 있다. 따라서 기존에 속도 제어를 위해 필요했던 고가의 속도 센서인 레졸버와 엔코더 역할을 대체하여 전체적인 구동 회로의 가격을 낮출 수 있다.

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

• 전력전자학회논문지
• /
• 제13권5호
• /
• pp.329-335
• /
• 2008

최근 전력전자 기술의 발달로 전동기의 초고속 운전이 가능해졌고, 여러 가지 장점으로 인해 다양한 산업 분야에서 초고속 전동기가 활용되고 있다. 본 논문에서는 DSP와 IGBT 인버터로 제어되는 영구 자석 동기 전동기(Permanent Magnet Synchronous Motor)를 118,000r/min으로 운전하는 제어 알고리즘을 제시하였다. 운전시 회전자의 위치와 속도를 얻기 위해 홀(hall) 센서를 사용하였으며, 홀 센서의 작은 분해능으로 인한 성능 저하를 줄이기 위해 속도 관측기를 사용하여 회전자의 각과 속도를 추정하여 이를 제어에 이용하였다. 고속 영역에서는 전동기의 출력을 높이기 위해 안티 와인드 업(anti-wind up)과 약자속 제어를 통합하여 수행하는 약자속 제어기를 사용하여 운전 영역을 확대하였다. 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통해 제안한 방법의 타당성을 검증하였다.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제11권3호
• /
• pp.294-303
• /
• 2011

In this paper an effective five-phase induction motor (IM) and its drive methods are proposed. Due to the additional degrees of freedom, the five-phase IM drive presents unique characteristics for enhancing the torque producing capability of the motor. Also the five-phase motor drives possess many other advantages when compared to traditional three-phase motor drives. Some of these advantages include, reducing the amplitude and increasing the frequency of the torque pulsation, reducing the amplitude of the current without increasing the voltage per phase and increasing the reliability. In order to maximize the torque per ampere, the proposed motor has concentrated winding, the produced back electromotive force (EMF) is almost trapezoidal, and the motor is supplied with the combined sinusoidal plus the third harmonic of the currents. For demonstrating the superior performance of the proposed five-phase IM, the motors are also analyzed on the synchronously rotating reference frame. To supply trapezoidal current waveform and to exclude the effect of the $3^{rd}$ harmonic current, a new control stratagem is proposed. The proposed control method is based on direct torque control (DTC) and rotor flux oriented control (RFOC) of the five-phase IM drives. It is able to reduce the acoustical noise, the torque, the flux, the current, and the speed pulsations during the steady state. The DTC transient merits are preserved, while a better quality steady-state performance is produced in the five phase motor drive for a wide speed range. Experimental results clearly demonstrated a more dynamic steady state performance with the proposed control system.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제22권5호
• /
• pp.117-122
• /
• 2022

본 연구에서 전자기 유도 발전(EMG)은 고정자와 영구자석 회전자로 이루어진 구조로 인체의 팔 운동 에너지를 이용하여 전력 생산이 가능한 방식이다. 그 중 AFPM 기법은 인체의 느린 속도의 팔 운동 에너지에도 민감하게 동작할 수 있는 방법으로 구조가 간단하며 크기는 초소형 설계, 제작이 가능하다. 크기 ø46×11mm, 회전수 7Hz(420rpm)의 조건에서 출력전압 0.4VAC, 출력전류 4.5mA, 출력전력 30mW 로 측정되어 목표사양과 유사하게 해석되었다. 따라서 본 연구에서는 AFPM 기법을 적용한 진자 발전을 연구하여 인체 운동 에너지로 스마트 기기에 전력을 충전하는 데 연구 목적이 있다.

• 한국자기학회지
• /
• 제6권1호
• /
• pp.48-53
• /
• 1996

자이로스코프에서 기울어진 회전자를 바로 세우는 역할을 하는 것이 토커이다. 본 연 구에서는 최대입력각속도 조건을 만족하면서 주어진 자석성능으로 최대의 특성을 낼 수 있는 설계에 대하여 알아보고자 한다. 자이로스코프의 기계적 치수가 결정되면 토커의 치수는 제한된다. 즉 코일이 위치하는 공간이 제한되므로 코일의 굵기가 결정되면 권선수도 정해지게 된다. 이 치수들을 이용하여 토커의 환산계수를 계산한 후, 코 일에 흐를 수 있는 최대 전류를 계산하면, 최대 입력각속도가 계산되어진다. 토커의 특성해석은 3차원 유한요소법을 이용하였으며, 유한요소 해석 결과로부터 토커의 환산 계수를 계산하였다. 실제 제작한 자이로의 성능실험을 통하여 제안된 토커 설계 알고리즘의 유용함을 입증한다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제21권3호
• /
• pp.457-472
• /
• 1997

We studied the temperature distribution and heat transfer characteristics of TEFC induction motor with thermal network program for more efficient design and better cooling performance of it. We knew the characteristics and the windage loss of outer cooling fan from fan test experiments. Frame axial and peripheral heat transfer coefficients and endwinding heat transfer coefficient were measured by various model experiments and then, compared with other experimental results. Frame was the main heat transfer surface, load-side and fan-side surface were not thermally symmetric from the heat flux distribution analysis. Steady and unsteady temperature distributions were measured by real motor experiments. From the results, we knew that rotor surface temperature was higher than coil temperature and the hottest spot in the coil was loadside endwinding outside surface. We compared the simulation results with those of real motor test and the two results showed a good agreement.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2003년도 춘계전력전자학술대회 논문집(1)
• /
• pp.467-471
• /
• 2003

The large synchronous motor for the pumped-storage plant(or SFC : Static Frequency Converter) has to be brought up to 100$\%$ rated speed and synchronized with the AC power network. Starting the motor from rest is achieved by switching current into the stator winding so that interaction between this stator current and the rotor flux will cause the correct direction of torque to be developed so that the motor turns in the required direction. Starting ranges of the synchronous motor are divided into three regions. The first region Is at standstill, the second that is called by the forced commutation is from standstill to 5-8$\%$ of rated speed, and the third, which is called by the natural commutation, is from 5-8$\%$ of rated speed to 100$\%$ rated speed. So this paper describes three regions of the control techniques of the pumped-storage synchronous motor drive.