• Journal of Magnetics
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• 제18권3호
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• pp.268-275
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• 2013

This paper shows the characteristics of performance for interior permanent magnet machine (IPM) considering driving conditions such as maximum torque per ampere (MTPA) and flux-weakening control especially in terms of harmonic loss. In particular, based on finite element analysis (FEA), permanent magnet (PM) eddycurrent loss and the harmonic iron loss have been computed where the models have been intentionally designed to identify the effects of pole-slot combinations on the loss while maintaining the required power for electric vehicle. From the analysis results, it was shown that the rotor iron loss and PM eddy-current loss of machine employing fractional slot winding are extremely large at load condition. Furthermore, it was revealed that the harmonic iron loss at high-speed operation is mainly distributed over stator teeth and rotor surface, which may aggravate cooling system of the rotor structure in the vehicle.

• Journal of Electrical Engineering and information Science
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• 제1권2호
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• pp.58-66
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• 1996

An adaptive input-output linearization technique of an interior permanent magnet synchronous motor with a specified output dynamic performance is proposed. The adaptive parameter estimation is achieved by a model reference adaptive technique where the stator resistance and the magnitude of flux linkage can be estimated with the current dynamic model and state observer. Using these estimated parameters, the linearizing control inputs are calculated. With these control inputs, the input-output linearization is performed and the load torque is estimated. The adaptation laws are derived by the Popov's hyperstability theory and the positivity concept. The robustness and the output dynamic performance of the proposed control scheme are verified through the computer simulations.

• 전력전자학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.536-543
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• 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.

• 전기전자학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.518-523
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• 2023

고정자 권선단락은 미세한 턴이 단락되어 급격히 고장이 심각해짐에 따라 ITSC의 진단이 중요시되고 있다. 그러나, 3상 유도전동기의 노이즈 및 손실등과 유사한 특징을 가짐에 따라 ITSC진단에 많은 어려움이 있다. 이를 효율적으로 진단하기 위해서 인공지능 기법으로 연구되고 있으나, 현장에서는 모델기반 기법이 두루 활용되고 있음에 따라 모델기반 기법에 대한 진단 성능개선 연구가 필요한 실정이다. 이에 본 논문에서는 회전하고 있는 자속에 변화를 무시하며, 전류 성분만을 이용할 수 있도록 Clarke변환 방법을 응용하여 진단방법을 제안하였다. 이에 30분간의 정상 및 ITSC 상태의 측정 결과, 정상상태를 ITSC 상태로 오인식하는 경우 0.2[%], ITSC상태를 정상상태로 오거부하는 경우 0.26[%]로 효율적인 진단 방법임을 실험을 통해 알 수 있었다.

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

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 2005년도 학술대회 논문집
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• pp.95-99
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• 2005

This paper presents a general proposal to design and calculate the performance of a tubular permanent magnet linear generator treated here on the basis of the Finite Element Method. Optimizing the linear generator dimensions reduces the cogging force, which occurs due to the interaction between stator teeth and the permanent magnets. The generated AC voltage is analyzed and evaluated for both no load and load cases to take the armature reaction effects on the air gap flux density. A repetitive routine is followed to calculate the output AC voltage from the change of flux and the speed of the single-phase linear generator. The AC output voltage is calculated for different resistive loads, and hence, the linear generator load characteristic is obtained. The designed linear generator is capable to generate an output power of 5.3kW with AC output voltage of 222V with an efficiency of 96.8% at full load of 23.8A. The full load current is chosen based on the thermal properties of the coil wire insulations.

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

• Journal of Power Electronics
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• 제14권1호
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• pp.92-104
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• 2014

To insure stable operation and eliminate twice torque ripple, a topology for a six phase permanent magnet synchronous generator (SP-PMSG) with a neutral point connected together was analyzed in this paper. By adopting an extended transformation matrix, the mathematic model of the space vector control was established. The voltage and torque equations were deduced while considering the third harmonic flux and inductance. In addition, the suppression third harmonic method and the closed loop control strategy were proposed. A comparison analysis indicates that the cooper loss minimum method and the current magnitude minimum method can meet different application requirements. The voltage compensation amount for each of the methods was deduced which also takes into account the third harmonic effect. A simulation and experimental result comparison validates the consistency through theoretical derivation. It can be seen that all of the two control strategies can meet the requirements of post-fault.

• 전력전자학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.411-417
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• 2016

Theoretical IPMSM control technique is complicated, and reliability is low because of the changing parameters. Further, in case of general look-up table designing method which obtains torque characteristics (according to current and speed) or torque characteristics (according to magnetic flux through the entire control region), obtaining a precise result can be difficult and has the disadvantage taking too much time to establish a current look-up table. In this paper, the new auto maximum torque point tracking (MTPT) algorithm that automatically finds the optimum stator d - q axis electric current reference through the entire speed region is devised; consequently, it could establish a 3D look-up table with torque characteristics according to current and speed. In case of using the devised auto MTPT algorithm, the result value detailed was obtained in comparison with the generalized look-up design technique, and checked to reduce the current look-up table establishment time.

• Journal of Power Electronics
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• 제11권2호
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• pp.163-172
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• 2011

Oxidation models of a rotor bar and end ring segment in an induction motor are presented to simulate the behavior of an induction machine working with oxidized rotor parts which are modeled as rotor faults in progress. The leakage inductance and resistance of the rotor parts arc different from normal values because of the oxidation process. The impedance variations modify the current density and magnetic flux which pass through the oxidized parts. Consequently, it causes the rotor asymmetry which induces abnormal harmonics in the stator current spectra of the faulty machine. The leakage inductances of the oxidation models are derived by the Ampere's law. Using the proposed oxidation models, the rotor bar and end ring faults in progress can be modeled and simulated with the motor current signature analysis (MCSA). In addition, the oxidation process of the rotor bar and end ring segment can motivate the rotor asymmetry, which is induced by electromagnetic imbalances, and it is one of the major motor faults. Results of simulations and experiments are compared to each other to verify the accuracy of the proposed models. Experiments are achieved using 3.7 kW, 3-phase, and squirrel cage induction motors with a motor drive inverter.