• 제목/요약/키워드: Slotless

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2 Hall-ICs를 이용한 Slotless PM Brushless DC Motor의 정밀속도제어를 위한 PLL 제어방식 (PLL Control Method for Precise Speed Control of Slotless PM Brushless DC Motor Using 2 Hall-ICs)

  • 윤용호;이승준;김영란;원충연;최유영
    • 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.

콘크리트 바이브레이터에 적용하기 위한 Slotless BLDC 모터 설계에 관한 연구 (A Research on the Design of Slotless BLDC Motor for Concrete Vibrator)

  • 김영훈;진창성;김재혁
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.465-469
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    • 2019
  • 본 논문에서는 콘크리트 바이브레이터에 Slotless BLDC (Brush Less Direct Current) 모터를 적용하기 위해 BLDC 모터의 토크 및 역기전력 식을 기반으로 하여 설계를 한다. 모터의 길이와 직경의 사이즈가 주어져 있으므로 중요한 파라미터는 공극자속밀도이다. 자기회로의 간략화를 통하여 공극자속밀도를 계산 하였으며, 토크, 역기전력 및 공극자속밀도 식을 기반으로 기초설계를 진행하여 모터의 형상을 결정 하였다. 이후 모터의 고정자의 외경 및 내경, 스택 길이, 속도를 고정값으로 설정한 후 모터의 직경 및 두께를 변수로 지정하여 유한요소법을 이용한 시뮬레이션을 통해 상세설계를 진행하였으며, THD(Total Harmonic Distortion)값이 작으면서 목표 토크 값 이상의 형상을 설계 및 시뮬레이션을 진행하였다.

SLotless BLDC motor의 열적 특성을 고려한 설계 (Design of Slotless BLDC Motor Considering the Thermal Characteristic)

  • 백승훈;차현록;윤철호;강신영;안재영;김광헌
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.104-106
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    • 2006
  • Slotless BLDC motor는 Slot과 Teeth가 없으므로 이에 따른 Cogging Torque 및 Torque Ripple이 거의 존재 하지 않으며, 전동기의 무게 또한 감소하게 된다. 또한 권선의 장주(Span)가 짧아 Inductance가 낮기 때문에 고속화가 용이해지며, Slot의 부재는 좀 더 많은 Coil권선을 이용 할 수 있다. 하지만 모터의 구조상 전기장하가 높아짐에 따라 권선의 온도 상승에 대한 보완 등이 필요로 되어 지고 있다. 따라서 본 논문에서는 온도 상승 문제를 해결하기 위해 열 발생과 모터사이의 관계 규명을 전류 밀도 함수로 표시 하였고, 전류 밀도 최소화 설계 방법을 제안하였다. 퍼미언스법에 의한 간략 설계에 의해서 기본 설계를 실시 한 후 FEM을 통한 정밀 해석을 통해서 각각의 민감도를 분석하여 최적의 파라메타를 선정하는 방식을 취하였다. 또한 고속 회전시 발생되는 진동을 저감하기 위해 모터의 길이방향 즉 적층과의 관계를 통하여 진동 저감 설계를 제안하였다.

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Single Sensor를 이용한 3상 Slotless PM BLDC 전동기의 속도제어 (Speed Control of Three Phase Slotless PM BLDC Motor Using Single Sensor)

  • 이승준;윤용호;우무선;원충연;최유영
    • 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.

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EMB용 전동발전기 선정을 위한 슬롯형과 슬롯리스 Ring-wound형 영구자석 브러시리스 기기의 특성 비교 (Comparison of Slotted and Slotless Ring-wound PM Brushless Machines for Electro-Mechanical Battery)

  • 장석명;정상섭;류동완;최상규
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제50권3호
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    • pp.107-114
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    • 2001
  • Electro-mechanical battery (EMB) consists of a high-speed fly wheel with an integral motor/ generator suspended on magnetic bearings and in an evacuated housing. Permanent magnet (PM) machines as the EMB motor/ generator are a popular choice, since there are no excitation losses which means substantial increase in the efficiency. In this paper we present the comparison of conventional slotted and slotless ring-wound types, aimed at EMB and other high-speed drives. We firstly discuss the topology of each machine for this particular application. these machines are primarily designed as 1kW two-pole PM generator with the rated speed of 40000 rpm. the motoring torque of 0.51 Nm has to be enough to accelerate the flywheel to the rated speed. We then present the comparison of the open-circuit field, the armature reaction field and winding inductance. next we analyze the induced voltage and the developed torque per unit stack length and unit weight of different machines. Finally, we estimate and compare the losses and the efficiency at motoring and generating modes.

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Performance Evaluation of Slotless Permanent Magnet Linear Synchronous Motor Energized by Partially Excited Primary Current

  • Jung, Sang-Yong;Chun, Jang-Sung;Jung, Hyun-Kyo
    • KIEE International Transaction on Electrical Machinery and Energy Conversion Systems
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    • 제11B권3호
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    • pp.86-92
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    • 2001
  • This paper is presented for evaluating the performance of slotless Permanent Magnet Linear Synchronous Motors (PMLSM) Which is energized by partially excited primary current. Especially the influence of end-effect due to the moving magnet is investigated in detail. Also partial excitation of primary current for better efficiency and its switching behavior are suggested Capability of PMLSM which is related to speed-force feasibility judging whether motor can meet the desired specifications in the dynamics are investigated. Furthermore control characteristics of PMLSM are considered to verify the validity of dynamic capability in running condition.

자석 분할 방법에 의한 공심 코일형 LSM의 토크리플 저감 (Reduction of Torque Ripple of Slotless PM Linear Synchronous Motor with Divided Permanent Magnet)

  • 김용철;김미용;문재윤;김규탁
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.900-902
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    • 2002
  • This paper deals with reduction of torque ripple of slotless PM linear synchronous motor (PMLSM) with divided permanent magnet using 2D analytical method. To confirm the validity of this study, analysis values by analytical method are comprared with the results of 2D FEM and experimental results. And the results of divided PM model is compared with none divided PM model.

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공심형 및 철심형 동기기의 특성해석 (Analysis on the flux density in Air-Cored and Iron-Cored type Syschrous Macl)

  • 장석명;조성국;윤인기;이성호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.604-606
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    • 2002
  • Air-cored machines have a higher efficiency with high frequency. speed than iron-cored machine because of the iron losses which may produce too much heat as well as the copper losses occurred in the rotor winding. But air-cored machine is lower flux than iron machine. The nature of the machine from 'iron-cored' to 'air-cored' is a progressive feature in the machines. A general analysis of the fields that is applicable to all configurations is presented. Slotless machines have been applied for no ripple induced voltage. In this paper, slotless mahcines equipped with internal 4-pole amature winding. This paper pay attention to analyze flux density of air-cored and iron-cored synchrous machine analytically and compare flux density of aired-cored machine to iron-cored machine.

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초정밀 구동용 영구자석 선형 동기전동기(PMLSM)의 자기회로 설계 (Magnetic Circuit Design of Permanent Magnet Linear Synchronous Motor(PMLSM) for Super Precision Control System)

  • 김성일;하재평;남혁;이지영;홍정표;조한익
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.39-41
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    • 2003
  • This paper deals with the characteristics of the permanent magnet type linear synchronous motors(PMLSMs). Firstly, the structures and the characteristics of a slotted type and a slotless type PMLSM are compared. Secondly, the analyses and the design methods of each motor are presented. Finally, slotted type PMLSM and slotless type PMLSM are designed using the presented design method.

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Analysis on Thrust Characteristics of Slotless Iron-Cored PMLSM According to PM Magnetization Patterns

  • Jang Seok-Myeong;You Dae-Joon;Lee Sung-Ho;Jang Won-Bum
    • KIEE International Transaction on Electrical Machinery and Energy Conversion Systems
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    • 제5B권1호
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    • pp.27-33
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    • 2005
  • The development of modern high-energy magnet materials has allowed the replacement of field coils in many different types of electromagnetic energy conversion machines. As well, the linear synchronous motor has recently been proposed for linear motion with high efficiency and thrust. Thus, this paper presents an analytical solution for the high thrust and cost reduction of the Iron-Cored Permanent Magnet Linear Synchronous Motor (PMLSM) considering magnetization arrays and geometry. Hence, the superior utilization points in each of the magnetization arrays are provided by the height ratio of the magnet/air-gap and magnet/winding coil, etc. In formulation, the space harmonic method in analytical solutions and the generalized 2-D tensor finite element analysis can be used to evaluate force components in magneto static devices including the magnetostrictive phenomenon.