This paper describes the development of a novel transverse flux linear motor (TFLM) excited by permanent magnets (PMs). It combines the advantage of two different TFLMs and produces high thrust with reduced normal force. The magnetic field is analyzed by combining the three-dimensional (3D) equivalent magnetic circuit network (EMCN) method with 2D finite element analysis. The experimental findings of the prototype motors are in good agreements with the analysis results, and demonstrate the potential of the proposed motor as a direct drive requiring relatively long displacement of a mover.
International Journal of Control, Automation, and Systems
/
제2권3호
/
pp.279-288
/
2004
This paper presents a novel design for a tubular linear brushless permanent-magnet motor. In this design, the magnets in the moving part are oriented in an NS-NS―SN-SN fashion which leads to higher magnetic force near the like-pole region. An analytical methodology to calculate the motor force and to size the actuator was developed. The linear motor is operated in conjunction with a position sensor, three power amplifiers, and a controller to form a complete solution for controlled precision actuation. Real-time digital controllers enhanced the dynamic performance of the motor, and gain scheduling reduced the effects of a nonlinear dead band. In its current state, the motor has a rise time of 30 ms, a settling time of 60 ms, and 25% overshoot to a 5-mm step command. The motor has a maximum speed of 1.5 m/s and acceleration up to 10 g. It has a 10-cm travel range and 26-N maximum pull-out force. The compact size of the motor suggests it could be used in robotic applications requiring moderate force and precision, such as robotic-gripper positioning or actuation. The moving part of the motor can extend significantly beyond its fixed support base. This reaching ability makes it useful in applications requiring a small, direct-drive actuator, which is required to extend into a spatially constrained environment.
This paper proposes a new speed sensorless direct torque and flux controlled interior permanent magnet synchronous motor (IPMSM) drive. Closed-loop control of both the torque and stator flux linkage are achieved by using two proportional-integral (PI) controllers. The reference voltage vectors are generated by a SVM unit. The drive uses an adaptive sliding mode observer for joint stator flux and rotor speed estimation. Global asymptotic stability of the observer is achieved via Lyapunov analysis. At low speeds, the observer is combined with the high frequency signal injection technique for stable operation down to standstill. Hence, the sensorless drive is capable of exhibiting high dynamic and steady-state performances over a wide speed range. The operating range of the direct torque and flux controlled (DTFC) drive is extended into the high speed region by incorporating field weakening. Experimental results confirm the effectiveness of the proposed method.
The Hong Ik Direct Drive Arm(HIDDA) is a SCARA typed direct drive manipulator with two degrees-of-freedom(DOF) using the direct drive motor of the NSK company. The direct NSK motors are used to give a large torque directly to the link, to reduce the modeling errors from the gears and chains. But, since the nonlinear coupling torques are transferred to the motor shaft without any reduction, we must consider a dynamic control algorithm. In this paper, we designed a robot controller for the HIDDA using a TMS320C31, which has the highest performance among the third DSP chips in the TI company. And we developed the integrated environment software of the robot management system to give the users an easy way of programming, running and simulation of the robot on the PC.
KIEE International Transaction on Electrical Machinery and Energy Conversion Systems
/
제2B권3호
/
pp.81-89
/
2002
The sensorless AC motor drive is a popular topic of study due to the cost and reliability of speed and position sensors. Most sensorless algorithms are based on the mathematical modeling of motors including electrical variables such as phase current and voltage. Therefore, the accuracy of such variables largely affects the performance of the sensorless AC motor drive. However, the output voltage of the SVPWM-VSI, which is widely used in sensorless AC motor drives, has considerable errors. In particular, the SVPWM-VSI is error-prone in the low speed range because the constant DC link voltage causes poor resolution in a low output voltage command and the output voltage is distorted due to dead time and voltage drop. This paper investigates a novel high-performance strategy for overcoming these problems in a sensorless ac motor drive. In this paper, a variation of the DC link voltage and a direct compensation for dead time and voltage drop are proposed. The variable DC link voltage leads to an improved resolution of the inverter output voltage, especially in the motor's low speed range. The direct compensation for dead time and voltage drop directly calculates the duration of the switching voltage vector without the modification of the reference voltage and needs no additional circuits. In addition, the proposed strategy reduces a current ripple, which deteriorates the accuracy of a monitored current and causes torque ripple and additional loss. Simulation and experimentation have been performed to verify the proposed strategy.
전동차용 견인전동기 시스템은 저항 및 쵸퍼 제어에 의한 직류 전동기 방식에서 인버터 제어에 의한 유도전동기 방식으로 발전하였다. 오늘날 유도전동기 기술은 어느 정도 성숙기에 접어들었지만 최근에는 소음제거, 효율 극대화 및 유지보수 비용 절감 등의 이점이 있는 감속기를 제거한 직접 구동용 영구자석 전동기가 새로이 각광받고 있다. 특히 기계적으로 견고한 매입형 영구자석 동기전동기는 출력/토크 밀도가 높고 약계자 제어성이 우수하며 고효율 운전이 가능하다. 본 논문은 자기적 포화특성이 심한 영구자석 전동기를 대상으로 고급화된 비선형 수치해석 기법을 적용하여 설계된 전동기의 특성해석을 나타낸다.
Arafa, Osama Mohamed;Abdallah, Mohamed Elsayed;Aziz, Ghada Ahmed Abdel
Journal of Electrical Engineering and Technology
/
제13권3호
/
pp.1156-1165
/
2018
This paper presents a detailed realization of direct torque controlled induction motor drive for elevator applications. The drive is controlled according to the well-known space vector modulated direct control scheme (SVM-DTC). As the elevator drives are usually equipped with speed sensors, flux estimation is carried out using a current model where two stator currents are measured and accurate instantaneous rotor speed measurement is used to overcome the need for measuring stator voltages. Speed profiling for a comfortable elevator ride and other supervisory control activities to provide smooth operation are also explained. The drive performance is examined and controllers' parameters are fine-tuned using MATLAB/SIMULINK. The blocks used for flux and torque estimation and control in the offline simulation are compiled for real-time using dSPACE Microlabox. The performance of the drive has been verified experimentally. The results show good performance under transient and steady state conditions.
본 논문은 최근 급속히 늘어나고 있는 승강장 스크린 도어장치 제어의 효율성과 안전성을 확보하기 위해 현재 스크린 도어에 적용되고 있는 BLDC 기어드모터 제어시스템을 대치할 수 있는 고효율, 고토크 기어리스 PMAC 모터를 스크린 도어장치에 적용시키 위한 드라이브 및 제어장치 설계, 제작 및 적용에 관한 시스템 개발 연구이다. 개발시스템은 구동장치를 단순화하기위해 고효율 및 고 토크의 영구 자석형 BLAC 모터와 그에 따르는 구동드라이버를 채택하여 도어 구동시스템을 단순화하여 고장요인을 줄이고 에너지를 절약할 수 있도록 한다. 본 연구에서는 스크린도어 제어시스템 구성, 고효율 PMAC 모터를 Drive 하기 위한 회로설계, PMAC 모터 Drive 보드 제작, 구동 프로그래밍을 위한 알고리즘 및 구현 및 테스트 결과 등에 관하여 고찰한다.
Recently PMSM(Permanent magnet synchronous motor) are used for the various direct drive applications such as index table, telescope system and so on. Because the position/speed control performance of direct drive PMSM is directly affected by the torque ripple, there are lots of studies to reduce the cogging torque in the motor design stage. In order to verify the motor design, the reliable cogging torque measurement system is essentially required. The measured motor must be rotated in the constant speed under 1deg/sec so that the cogging torque profile is measured correctly. In this study, the cogging torque measurement system which uses the direct drive PMSM and the speed controller to rotate the measured motor in 0.1rpm(0.6deg/sec) has been developed. Simulink/xPC target was used for the controller and data acquisition system. Based on PI controller, DOB and AFC have been applied to eliminate the low frequency disturbances and the periodic speed ripple. The experimental results show the good performance of the speed regulation for the reference speed 0.1rpm and the reliable profile of the measured cogging torque by the developed speed controller.
Recently, direct drive AC servo motor and DSP is widely used in the factory automation and related field due to the enhanced control and digital technology. In this paper, position control of direct drive AC servo motor and numerical interpolation algorithms are studied using DSP for the future applications. In the direct drived motor control, encoder pulse is divided into the quadruple pulse for the higher resolution and high speed pulse(10MHz) is used as reference for the slower speed motor control (M/T method). As for the general position control, PI controller is adapted for position control. In the trajectory tracking numerical algorithm, interpolation of straight line and curve algorithms are studied for the realization of path following capabilities of XY table. As for the DSP, ADSP 2105 is selected for the economy and performance points of view.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.