• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2004년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
• /
• pp.107-109
• /
• 2004

Stepping motors are widely used for various electric instruments. In case of analysing claw pole PM slopping motor 3-dimensional analysis is necessary for accurate field calculation. This paper presents static torque characteristics of a permanent magnet type stepping motor with claw poles using three-dimensional finite element analysis.

• 수산해양기술연구
• /
• 제60권1호
• /
• pp.71-79
• /
• 2024

In compliance with environmental regulations at sea and the introduction of unmanned autonomous ships, electric propulsion ships are garnering significant attention. Induction machines used as propulsion electric motor (PEM) have maintenance advantages, but speed control is very complicated and difficult. One of the most commonly used techniques for speed control is DTC (direct torque control). DTC is simple in the reference frame transformation and the stator flux calculation. Meanwhile, two-level and three-level voltage source inverters (VSI) are predominantly used. The three-level VSI has more flexibility in voltage space vector selection compared to the two-level VSI. In this paper, speed is controlled using the DTC method based on the specifications of the PEM. The speed controller employs a PI controller with anti-windup functionality. In addition, the characteristics of the two-level VSI and three-level VSI are compared under identical conditions. It was confirmed through simulation that proper control of speed and torque has been achieved. In particular, the torque ripple was small and control was possible with a low DC voltage at low speed in the three-level VSI. The study confirmed that the application of DTC, using a three-level VSI, contributes to enhancing the system's response performance.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
• /
• 한국마린엔지니어링학회 2000년도 추계학술대회 논문집(Proceeding of the KOSME 2000 Autumn Annual Meeting)
• /
• pp.99-107
• /
• 2000

With the results of calculation for natural frequencies, the forced reponses of coupled vibration of propulsion shafting were analysed by the modal analysis method. For the forced response analysis, axial exciting forces, axial damper/detuner, propeller exciting forces and damping coefficients were extensively investigated. As the conclusion of this study, some items are cleared as next. - The torsional amplitudes are not influenced by the radial excitation forces. - The axial vibrational amplitudes are influenced by the tangential exciting forces. An increase of amplitude is observed for the speed range in the neighbourhood of any torsional critical speed. - The coupling effect becomes larger if torsional and axial critical speed are closer together. - The axial exciting force of propeller is relatively strong, comparing with those of axial forces of cylinder gas pressure and oscillating inertia of reciprocating mechanism. Therefore, as a resume one can say, that- Torsional vibration calculation with the classical one dimension model is still valid. - The influence of torsional excitation at each crank upon the axial vibration is impotent, especially in the neighbourhood of a torsional critical speed. That means that the calculation of axial vibration with the classical one dimension model is insufficient in most of cases. - The torsional exciting torque of propeller can be neglected in most of cases. But, the axial exciting forces of propeller can not be neglected for calculating axial vibration of propulsion shafting.

• 대한조선학회 특별논문집
• /
• 대한조선학회 2008년도 특별논문집
• /
• pp.54-61
• /
• 2008

With the development of computer program in calculation for torsional vibration of ship's propulsion shafting it has become possible to calculate all order's vibratory amplitude, vibratory torque, vibratory stress and synthesis value at all concerned revolutions by way of solving the vibratory equation directly. Though this kind of propulsion shafting vibration calculation method makes it possible to get generalized and precise result of calculation, the unexpected critical crankshaft torsional vibration has still appeared in maneuvering range of the engine. A close investigation has been carried out to find out the cause for the 2-node propulsion shafting torsional vibration of the crankshaft that exceeded the limitation value near the MCR 104rpm on the sea trial of the recently delivered 6000TEU class container vessel from HHIC. In conclusion, as the latest super-output engine with heavy crankshaft and propeller mass seems to be liable to 2-node torsional vibration of crankshaft, it is recommend that, in the design stage of propulsion shafting, its torsional vibration condition must be more carefully checked.

• 한국소음진동공학회논문집
• /
• 제25권5호
• /
• pp.321-328
• /
• 2015

최근 극지 선박의 수요가 늘어나고 있고 IACS(국제선급연합)에서는 대빙 선박에 대한 새로운 기준이 적용되고 있다. 이 선박에서는 추진시스템에 대한 대빙 설계 기준으로 빙 충격 토크는 프로펠러 날개 수를 중심으로 한 조화 함수로 규정되어 있다. 그러나 실 상황에서는 이러한 주기적인 기진 토크보다는 불규칙한 빙의 충격 토크가 발생할 수 있는 확률이 오히려 크다. 이 논문에서는 비틀림진동이 비교적 큰 6개의 실린더를 갖는 디젤엔진을 주 기관으로 한 추진시스템의 안정성을 검토하고자 한다. 특히 불규칙한 빙 충격 토크와 디젤엔진에서 발생하는 진동토크를 동시에 고려하여 비틀림진동의 공진점을 통과할 과도 비틀림 진동 응답을 이론적으로 해석하였다. 여기서 빙 충격토크는 빙이 프로펠러에 부딪칠 때를 여러 유형별로 가상하여 선급에서 규정된 방법에 의해서 구하였다. 전체적인 시스템의 과도응답 해석은 직접적분방법의 하나인 뉴마크(Newmark) 법을 이용하였다.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제19권3호
• /
• pp.66-74
• /
• 2005

최근 급속도로 발전되고 있는 산업분야에서 서보시스템은 빠른 응답특성과 고도의 정밀성이 요구되고 있다. 이러한 특성의 요구로 인하여 산업용 서보전동기 구동시스템에 고정자 혹은 회전자 자속벡터의 순시위치와 고정자 전류를 검출하여 좌표변환에 의해 고정자 전류를 여자성분과 토크성분으로 분리 제어하는 벡터제어 이론이 많이 적용되고 있다. 벡터제어에서는 좌표변환과 SVPWM 발생을 위해 많은 연산을 요구하므로 디지털 제어시스템에서 DSP에 많은 부담을 주고 있다. 그러나 직접토크제어(DTC) 알고리즘은 디지털 제어 구조로 토크와 고정자 자속 성분의 전류제어에 룩업 테이블을 사용하므로 벡터제어처럼 많은 제어기와 복잡한 연산을 필요로 하지 않고, 동적 응답특성이 전동기의 정수변화에 영향이 적으면서 직접 전동기의 토크와 고정자 자속을 독립적으로 제어할 수 있는 장점을 가진다. 따라서 본 논문에서는 표면 부착형 영구자석 동기전동기(SPMSM)를 사용하여 DTC에 의한 서보 전동기 제어와 벡터제어에 의한 서보 제어시스템 결과를 비교하여 직접토크제어 알고리즘의 산업용 서보 시스템으로의 적용 가능성을 확인하였다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제6권3호
• /
• pp.133-142
• /
• 1997

본 연구는 권취식 창개폐기의 설계 및 개발에 필요한 자료를 제시하고자 수행되었다. 기존의 단순 이론모델식으로는 정확한 권취토크를 예측할 수 없기 전문에 모형시험과 현장시험을 통하여 새로운 권취식 창개폐장치의 소요토크 모델식을 개발하였다. 본 연구에서의 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 권취식 창개폐장치에 있어서 권취토크는 곡부 권취면의 경사각을 따라 증가하는 경향을 나타내고 있으며, 경사각이 90$^{\circ}$인 수직면에서 최대를 나타냈고 수편면에서 최소값을 나타냈다. 2. 온실의 길이에 따른 소요토크는 권취하중의 증가와 축파이프의 변형의 영향으로 지수함수적으로 늘어나는 경향을 나타냈다. 3. 권취식 창개폐장치의 소요토크 계산의 이론식은 T ＝ W.(r＋a).sin$\theta$＋W.Cr.cos$\theta$로 나타낼 수 있으며, 여기서 축파이프의 권취반경 r과 축변형보정계수 $\alpha$를 더한 (r＋$\alpha$)는 축파이프의 최대변형값인 $\delta$에 지수함수적으로 비례하는 경향이 나타났다. 4. 권취반경 r과 축변형보정계수 $\alpha$의 합인 (r＋$\alpha$)은 22.2mm 파이프에 0.1mm 비닐로 피복을 했을 때 (r＋$\alpha$)＝2.10338$\times$$10^{0.00779{\delta}}$ 로 구할 수 있으며, 25.4mm 파이프에서는 (r＋a)＝2.58063$\times$$10^{(0.00452{\delta})}$로 구할 수 있다. 5. 권취식 창개폐장치의 소요토크에서 천창 등 곡부의 개폐시 고려되어야 할 굴름저항 보정계수는 피복재의 상태에 따라 다소 다를 수 있으나 0.7~0.8 정도의 값을 적용시키면 될 것으로 판단되었다. 6. 실제 권취식 창개폐를 사용하는 온실에서 권취축 파이프의 허용 변형정도를 최대 40cm 이하로 하는 것이 타당할 것으로 판단되며, 이때의 예상소요토크는 110m 온실인 경우 25.4mm 파이프를 축파이프로 사용한 경우 344kg.cm이며, 22.2mm 파이프의 경우 287kg.cm 정도이므로 새롭게 개발된 차동링기어 유성치 차감속기도 적당할 것으로 판단된다.

• 한국전산유체공학회지
• /
• 제20권2호
• /
• pp.81-87
• /
• 2015

For Underwater vehicles, Unwanted roll excursions are inevitable as they are caused by induced propeller torque, disturbances, and banking motion during turns. To estimate the manoeuvring performance of underwater vehicle, it is necessary to obtain the roll coefficient of body. This paper was covered estimation of roll coefficient of underwater vehicle using STAR-CCM+, commercial CFD(Computational Fluid Dynamics) code. The RANS equations for incompressible fluid flows was solved numerically by using a finite volume method. An MRF(Moving Reference Frame) Method was Also adopted for rotations of body. For the validation, the flow around a DARPA SUBOFF bare hull model was simulated and good agreement with experiments was obtained. And Pure roll coefficients were calculated and campared with the experimental data which were presented by Seoul National University. Finally, an underwater vehicle model with propeller was simulated and analyzed for estimation of roll coefficient variation caused by induced propeller torque.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제24권4호
• /
• pp.963-971
• /
• 2000

Gerotor is a planar mechanism consisting of a rotor and lobes which form a closed space, namely a chamber. As active contact points between a rotor and lobes are subjected to very high contact stresses, wear in one or both of the rotor and lobe cannot be avoided. Therefore, in the design of Gerotor used in hydraulic motors a compromise between high torque output and contact stress is of great importance and a thorough analysis of design parameters should be conducted to achieve this compromise. In this study, a contact point is modelled as a linear spring in consideration of equivalent curvature to analyze the contact stress. As the contact stress calculation in this problem is a statically indeterminate type, a numerical iterative scheme has been adopted to obtain the solution. To fully understand the influence of design parameters on the contact stress, the relationship between pressure force, equivalent curvature, contact force and contact stress are analyzed. It is shown that the equivalent curvature of the contact point is a dominant factor that affects the maximum contact stress.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제10권12호
• /
• pp.3581-3586
• /
• 2009

이 논문은 피드포워드 왜란상쇄 관측기를 이용하여 유도전동기의 강인한 제어를 얻을 수 있었다. 전통적인 비례적분 제어기의 속도응답 특징은 부하 토크 요소의 변이에 영향을 받는다. 제안한 시스템에서 속도제어 특성은 부하토크 외란에 영향을 받지 않는 피드포워드 제어를 사용하였다. 벡터제어를 위한 높은 속도의 계산과 처리를 위해 TMS320C31 디지털 프로세서를 사용하였다. 제안한 제어 방법의 타당성을 입증하기 위해 시뮬레이션과 실험을 통해 확인하였다.