• 제목/요약/키워드: rotor system

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AIPI 제어기를 이용한 IPMSM의 고성능 제어 (High Performance Control of IPMSM using AIPI Controller)

  • 김도연;고재섭;최정식;정철호;정병진;정동화
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 춘계학술대회 논문집 에너지변화시스템부문
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    • pp.225-227
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    • 2009
  • The conventional fixed gain PI controller is very sensitive to step change of command speed, parameter variation and load disturbances. The precise speed control of interior permanent magnet synchronous motor(IPMSM) drive becomes a complex issue due to nonlinear coupling among its winding currents and the rotor speed as well as the nonlinear electromagnetic developed torque. Therefore, there exists a need to tune the PI controller parameters on-line to ensure optimum drive performance over a wide range of operating conditions. This paper is proposed artificial intelligent-PI(AIPI) controller of IPMSM drive using adaptive learning mechanism(ALM) and fuzzy neural network(FNN). The proposed controller is developed to ensure accurate speed control of IPMSM drive under system disturbances and estimation of speed using artificial neural network(ANN) controller. The PI controller parameters are optimized by ALM-FNN at all possible operating condition in a closed loop vector control scheme. The validity of the proposed controller is verified by results at different dynamic operating conditions.

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유도전동기의 자기등가회로 해석을 위한 시스템 매트릭스 구성 (Formation of System Matrix for analyzing Magnetic Equivalent Circuit of Induction Motor)

  • 최재영;이은웅;정종호;김성종;우성봉
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 추계학술대회 논문집 학회본부 B
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    • pp.330-332
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    • 2000
  • To analyze the transient state of an induction motor, there have been studies for using the magnetic equivalent circuit method(MECD) instead of the time differential finite-element method. MECD which analyzes magnetic equivalent circuits after converting each part of an electric machine into the magnetic circuit elements, has the merits of short calculation-time and comparatively accurate results. To analyze an electric machine with MECM, we have to replace stator and rotor with the magnetic elements and express the air gap, where electromechanical energy conversion takes place, with the permeance. So in this study, to analyze an Induction Motor with HECM, we express the magnetic equivalent circuit as algebraic equations and then as the matrix for solving easily them. In particular, all relations are formed with matrixes to solve Mathematically them in the programming process later. As a result, this theory will be the basis on the static and dynamic analysis of an Induction Motor.

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수직이착륙/고속순항 무인기 초기개념설계를 위한 성능예측 프로그램 개발 (The Development of Performance Analysis Code for Pre-Conceptual Design of VTOL UAV)

  • 정원형;이경태;김정엽
    • 한국항공우주학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.1-9
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    • 2004
  • 수직이착륙과 고속수평비행이 기능한 스마트 무인기 개발의 일환으로 초기개념설계용 성능예측 프로그램을 작성하였다. 스마트 무인기가 요구하는 설계조건을 기반으로 각 임무 단계 수행과정에서의 연료소모중량을 반복계산하여 전체 중량을 예측하고, 동시에 무인기의 주요형상변수, 추진성능, 수직이착륙성능, 수평비행성능 등의 계산을 통해 성능예측 및 설계요구조건 만족여부 판단, 경향성 분석을 수행할 수 있다. 동 프로그램은 수직이착륙 무인항공기 비행체의 초기개념설계단계에서 비행체의 경향성 분석, 비행성능 예측 및 설계 요구조건 검증 등을 손쉽고 간편하게 수행 할 수 있는 도구도서 사용할 수 있다.

회전익 이론을 이용한 부메랑의 비행 궤적 연구 (The Flight Trajectory of a Boomerang Simulated with Helicopter Theories)

  • 장세명
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.49-57
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    • 2003
  • 일반적으로 회전익 공기역학에서 기초적인 해석 도구로 이용되고 있는 운동량 이론 (구동 원반 이론)과 깃 요소법을 부메랑에 적용하여 그 비행 궤적을 예측하여 보았다. 실제로 부메랑을 제작하여 수치 모사의 결과와도 비교하고 물리적인 직관을 얻었다. 실제로 부메랑을 제작하여 수치 모사의 결과와도 비교하고 물리적인 직관을 얻었다. 수치 해석과 실험 모두에서 이륙한 부메랑은 마치 ‘날으는 회전차’와 같이 세차 운동을 수반하면서 헬리콥터 모드로부터 오토자이로 모드로 전이하여 가는 것을 관찰할 수 있었다. 전체 시스템은 극도로 비선형적이어서 초기 조건에 매우 민감함을 보였다. 인자들을 변화시키면 다양한 비행 궤적들을 얻을 수 있다.

가변 풍속시 운전모드 절환을 고려한 이중여자 유도형 풍력발전기의 시뮬레이터 (A Wind Turbine Simulator for Doubly-Fed Induction-type Generator with Automatic Operation Mode Change during Wind Speed Variation)

  • 송승호;심동준;정병창
    • 전력전자학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.349-360
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    • 2006
  • 이중여자 유도형 풍력발전 시스템은 다른 풍력발전 시스템에 비하여 에너지 변환 효율이 우수하고 전력변환 장치의 용량이 작아도 되는 특성이 있다. 이러한 특징을 살리기 위해서는 풍력발전 시스템에 입력되는 에너지의 변화를 고려하여 발전기의 제어기를 설계해야 한다. 본 논문에서는 상위 제어기와 하위 제어기로 구분하여 이중여자 유도 발전기의 제어기를 설계하였다. 상위 제어가는 풍력발전 시스템에 입력되는 에너지가 변화함에 따라서 발전기의 운전모드를 결정하고 제어 기준값을 계산한다. 발전기의 운전모드는 최저 속도 제어와 가변 토크 제어, 그리고 토크 제한 모드로 구성된다. 하위 제어기는 상위 제어기의 지령에 따라서 발전 시스템의 전류를 제어한다. 또한 본 논문에서는 3kW급 권선형 유도기를 사용한 이중여자 유도형 풍력발전기의 시뮬레이터를 제작하였다. 설계한 제어기는 시뮬레이터에 적용하여 실험적으로 검증하였다.

유한요소 해석 기반 자동차 공조용 DC모터 토크 리플과 소음 저감에 관한 연구 (FEA-based Torque Ripple and Noise Reduction of DC Motor for Automotive Air-Conditioning)

  • 황명환;김동현;양승진;차현록;한종호
    • 전기학회논문지
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    • 제66권12호
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    • pp.1895-1898
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    • 2017
  • This paper discusses methods for the torque ripple and noise reduction of DC motors for automotive air-conditioning based on electromagnetic field analysis. The target of the motor is a blower motor, and to reduce cogging torque and the torque ripple, the optimum model was selected by deforming the brush or commutator shape. In addition, to reduce the cogging torque, the model design was carried out by applying the skew method and the magnetization method of a magnet to the rotor. For optimization, the shape, material, and drive system of the motor were selected using an electromagnetic field as the analysis tool, and the method of reducing the cogging torque was applied to 4-pole, 12- and 13-slot motors considering the mechanical part. Lastly, this paper confirmed thatthemethod, which proposed how much noise, cogging torque, and vibration are reduced, improves through practical analysis.

Design to Reduce Cost and Improve the Mechanical Durability of IPMSM in Traction Motors

  • Lee, Ki-Doek;Lee, Ju
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제28권5호
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    • pp.106-114
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    • 2014
  • The interior permanent-magnet synchronous motor (IPMSM) is often used for the traction motor of hybrid electric vehicles (HEVs) and electric vehicles (EVs) due to its high power density and wide speed range. This paper introduces the 120kW class IPMSM for traction motors in military trucks. This system, as a SHEV (series hybrid electric vehicle), requires a traction motor that can generate high torque. This study introduces a way to reduce costs by proposing a design approach that creates reluctance torque that can be maximized by varying the dq-axis inductance. If a model designed by a design approach meets the desired torque, the magnetic torque can be reduced by an amount equal to the increase in reluctance torque and consequently the amount of permanent magnets can be reduced. A reduction gear and high speed operation of motors are necessary for the miniaturization of the motor. Thus, a fairly large centrifugal force is generated due to the high speed rotation. This force causes mechanical interference between the rotor and the stator, and a design approach for adding an iron bridge is explained to solve the interference. In this study, the initial model and the improved model that reduces cost and improves mechanical durability are compared by FEA, and the models are produced. Finally, the FEM results were verified experimentally.

적응학습 퍼지뉴로 제어를 이용한 IPMSM 드라이브의 HIPI 제어기 (HIPI Controller of IPMSM Drive using ALM-FNN Control)

  • 김도연;고재섭;최정식;정철호;정병진;정동화
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.420-423
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    • 2009
  • The conventional fixed gain PI controller is very sensitive to step change of command speed, parameter variation and load disturbances. The precise speed control of interior permanent magnet synchronous motor(IPMSM) drive becomes a complex issue due to nonlinear coupling among its winding currents and the rotor speed as well as the nonlinear electromagnetic developed torque. Therefore, there exists a need to tune the PI controller parameters on-line to ensure optimum drive performance over a wide range of operating conditions. This paper is proposed hybrid intelligent-PI(HIPI) controller of IPMSM drive using adaptive learning mechanism(ALM) and fuzzy neural network(FNN). The proposed controller is developed to ensure accurate speed control of IPMSM drive under system disturbances and estimation of speed using artificial neural network(ANN) controller. The PI controller parameters are optimized by ALM-FNN at all possible operating condition in a closed loop vector control scheme. The validity of the proposed controller is verified by results at different dynamic operating conditions.

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다자유도 구형 구동 모터의 와전류 손실 저감을 통한 효율 향상 연구 (Improve of Efficiency of Multi D.O.F Spherical Motor Through the Reduction of Eddy Current Loss)

  • 홍경표;김용;장익상;이호준;강동우;원성홍;이주
    • 전기학회논문지
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    • 제61권1호
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    • pp.50-56
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    • 2012
  • The Multi D.O.F spherical motor can drive rotating as well as tilting three degree of freedom with one motor. Existing three degree of freedom to drive with three motors that are connected by gears and belts, that will be too large size and big loss at gears and belts. So Reducing system size and improving efficient is using the Multi D.O.F spherical motor in three degree of freedom systems. For this reason, efficiency of Multi D.O.F spherical motor is one of the important performance indiccators. In this paper presented that how to improve the efficiency of the Multi D.O.F spherical motor. The fist of method is using the stator iron core's material with high permeability and resistivity for reducing the eddy current loss. However, it was the disadvatages of motor-making and economic. So author propose the resonable method of reducing the eddy current loss in the stator iron core. That is using the rotor with double-air gap.

LabVIEW를 이용한 휴대용 3상 유도전동기 회전자 바 고장 진단 시스템 개발 (The Development of Portable Rotor Bar Fault Diagnosis System for Three Phase Induction Motors Using LabVIEW)

  • 이태훈;한동기;송영현;박규남
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 전기설비
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    • pp.47-48
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    • 2006
  • 본 논문에서는 LabVIEW를 이용한 휴대용 3상 유도전동기 회전자 바 고장 진단 시스템을 개발하였다. LabVIEW는 NI사에서 개발한 그래픽컬 프로그래밍 언어로서 VI(Virtual Instrument)기술을 이용하여 계측, 분석, 표현 프로그램에 최적화된 언어이다. 유도전동기의 입력단에 Current Probe를 연결하여 전류를 측정하였고, NI사의 USB-DAQ보드를 이용하여 데이터를 수집한 후 노트북 컴퓨터에서 실행되는 LabVIEW 프로그램에 의해 고장을 진단할 수 있는 실시간 휴대용 진단 시스템을 개발하였다. 회전자 바에 고장이 일어나면 선 전류의 불균형, 손실 증가, 토크맥동과 평균 토크의 감소를 가져올 수 있다. 고장 진단 방법으로는 회전자 바 고장의 특징 주파수를 찾아 진단하는 방법이 있다. 회전자 바 고장에 대하여 1개와 2개 바를 절단한 회전자를 사용하여 각각 실험하였으며, FFT 분석에 의하여 실시간으로 유도전동기 회전자 바 고장을 진단 할 수 있음을 보였다.

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