동기기가 전동기의 모드로 운전하고 있을 때, 동기속도로 안정된 운전을 하는 중 순간적으로 과부하가 인가되게 되면 이로 인해 동기 이탈 현상이 발생한다. 동기속도로 운전 중인 동기전동기가 동기이탈을 하게 되면 계통의 역률, 안정도 등에 치명적인 악영향을 미치게 되어 여러 가지 손실을 가져오게 된다. 동기전동기가 안정된 운전을 할 수 있도록 하기 위한 한 가지 요인인 부하각을 제어하게 되면 앞에서 말한 위험한 상황을 예방 할 수가 있다. 본 논문에서는 동기전동기의 부하각을 마이크로프로세서에 의해 퍼지 부하각 제어 기법을 적용하여 동기전동기의 안정된 운전을 행하고자 하였다.
동기기가 전동기의 모드로 운전하고 있을 때, 동기속도로 안정된 운전을 하는 중 순간적으로 과부하가 인가되게 되면 이로 인해 동기 이탈 현상이 발생한다. 동기속도로 운전 중인 동기전동기가 동기이탈을 하게 되면 계통의 역률, 안정도 등에 치명적인 악영향을 미치게 되어 여러 가지 손실을 가져오게 된다. 동기전동기가 안정된 운전을 할 수 있도록 하기 위한 한 가지 요인인 부하각을 제어하게 되면 앞에서 말한 위험한 상황을 예방 할 수가 있다. 본 논문에서는 동기전동기의 부하각을 마이크로프로세서에 의해 퍼지 부하각 제어 기법을 적용하여 동기전동기의 안정된 운전을 행하고자 하였다.
매입형 영구자석 동기 전동기는 높은 효율과 빠른 동특성, 넓은 정출력 운전 영역 등의 장점 때문에 다양한 산업 분야에서 각광을 받고 있다. 특히 최대 효율 운전을 위해서 매입형 영구자석 동기기의 단위전류당 최대 토크(Maximum Torque Per Ampere, MTPA) 운전 방법에 대한 많은 연구들이 수행되어져 왔다. 이론적인 MTPA 운전점은 전동기의 제 정수에 의해 결정되는데, 매입형 영구자석 동기 전동기는 온도와 운전 영역에 따라 전동기제 정수의 변화가 극심하여 정확한 MTPA 운전을 하기 위해서는 전동기의 전 운전 영역에 대한 전동기 제정수를 미리 알고 있어야 한다. 실시간으로 전동기 제 정수를 추정하여 MTPA 운전점을 알아내는 방법도 제안되었으나 대부분 복잡한 비선형 방법이 적용되고 있다. 본 논문에서는 신호 주입 개념을 도입한 새로운 MTPA 운전 방법을 제안한다. 전류에 높은 주파수의 신호를 주입하여 그 주입된 신호에 의한 반응을 확인함으로 MTPA 운전점을 판별하게 된다. 이 방법은 전동기 제 정수 변동에 강인하며, 간단한 신호처리 과정만으로 MTPA 운전을 할 수 있다.
본 논문에서는 전압 사용율 증대를 통한 매입형 영구자석 동기 전동기의 약자속 운전 성능 향상 방법을 제시한다. 팬, 펌프 등과 같이 고속 운전이 빈번한 분야에 사용되는 매입형 영구자석 동기 전동기는 운전 속도에 따라, 적절한 약자속 운전 방법이 필요하다. 본 논문에서는 전류 지령 수정을 하는 매입형 영구자석 동기전동기의 약자속 운전 방법을 제시하고, 실험을 통하여 그 타당성을 입증하였다.
본 연구에서는 다양한 연령대의 운전자 집단(대학생, 중년 및 고령운전자)에 따라 주의능력 및 외부환경 적응능력에 대한 주관적 역량평가와 운전이동성 사이의 관련성에 차이가 있는지, 그리고 이러한 관련성이 운전자들의 동기특성에 따라 차별적으로 달라질 수 있는지 살펴보았다. 본 연구의 주요 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 운전자의 연령 증가에 따라 주관적 운전역량 평가 수준이 낮아지는 경향이 있었고, 특히 외부환경 적응능력에 대한 평가는 고령운전자 집단뿐만 아니라 중년운전자 집단에게서도 낮아질 수 있다는 것이 관찰되었다. 둘째, 주의능력에 대한 주관적 평가는 세 개의 운전자 집단 모두에서 운전이동성을 정적으로 예측하였으나 외부환경 적응능력은 고령운전자 집단에서만 이러한 관련성이 관찰되었다. 셋째, 대학생운전자 집단과 중년운전자 집단의 경우 두 가지 동기특성 중 접근동기만이 정적으로 운전이동성을 예측하였으나, 고령운전자 집단의 경우는 회피동기만이 부적으로 운전이동성을 예측하였다. 넷째, 중년운전자 집단의 경우에는 접근동기 수준이 높고 주의능력에 대한 주관적 평가가 높을수록 운전이동성이 증가하였으나, 고령운전자 집단의 경우는 회피동기 수준이 높고 자신의 외부환경 적응능력이 저하되어 있다고 평가할수록 운전이동성이 유의하게 낮아지는 경향이 관찰되었다. 이러한 결과는 운전자의 운전이 동성에 미치는 주관적 운전역량 평가와 동기특성의 효과가 운전자의 연령대별로 차별화될 수 있다는 것을 시사한다.
본 논문은 압축기용 영구자석 동기전동기의 효율 개선을 위한 새로운 운전 제어 방법에 대해 제안한다, 일반적으로 냉장고용 압축기는 종래에 고정속도로 운전되는 유도기를 많이 적용해 왔으나 최근 고효율화, 고성능화의 요구증대로 영구자석 동기전동기를 적용하여 가변속 제어가 가능하도록 구성한다. 최근 냉장고의 경우 대용량화 고효율화의 요구로 인해 더 넓은 운전 범위 운전 특성이 요구되고 있는 실정이다. 이에 따라 본 논문에서 제안하는 제어 방법은 넓은 운전 제어 및 고효율 운전이 가능하도록 운전 속도에 따라 구형파 제어 및 정현파 제어가 전환이 되어 속도 및 부하조건에 따라 최적 제어가 이루어지는 방법을 제안한다.
고령운전자의 이동성과 삶의 만족 사이의 정적관계는 잘 알려져 있다(e. g., Collins, 2008). 그러나 본 연구에서는 이러한 관련성이 고령운전자의 동기, 이동성 속성 및 정서성에 따라 달라질 수 있음을 제시하고자 한다. 구체적으로 본 연구에서는 고령운전자의 접근/회피동기에 따라 이동성 속성이 달라질 수 있는지, 그리고 이동성 속성에 따른 삶의 만족 수준에서의 차이를 긍정/부정정서가 차별적으로 매개하는지 비교하였다. 132명의 만 65세 이상 고령운전자를 대상으로 접근/회피동기 척도(BIS/BAS, Carver & White, 1994), 이동성 척도(장혜란 등, 2009), 긍정/부정정서 척도(SPANAS, Diener et al., 2009) 및 삶의 만족 척도(SWLS, Diener et al., 1985)를 사용한 면대면 설문조사를 실시하여 자료를 수집하였고, 상관분석과 경로분석을 통해 수집된 자료 사이의 관련성을 검토하였다. 본 연구의 주요 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 고령운전자의 접근동기는 사회활동을 위한 운전량(Amount of Driving for Social Activity: 이하 'DSA')에 정적으로, 반면 회피동기는 물리적 운전량(Amount of Driving Measured by Distance and Time: 이하 'AD')에 부적으로 영향을 미쳤다. 특히 접근동기는 DSA를 매개로 긍정정서에 정적인 영향을 미친 반면 회피동기는 AD를 매개로한 정서와의 관련성이 관찰되지 않았다. 둘째, 긍정정서는 DSA와 삶의 만족 사이의 관계를 완전매개하는 효과를 보였으나 AD는 정서성과 삶의 만족 사이의 관계에 영향을 미치지 않았다. 본 연구의 결과들은 고령운전자의 운전 속성, 동기, 정서성 그리고 삶의 만족 사이의 상호관련성을 이해하는데 기초적인 자료로 사용될 수 있을 것이다.
전력 전자 공학의 발달에 의해 영구자석 동기전동기의 운전 분야가 대단히 진보되고 있음이 최근 논문을 통해서 보고 되고 있다. 영구자석 동기전송기는 크기와 중량의 감소, 저관성, 고효율 등의 장점이 있어 각종 분야의 응용에 유리하다. 본 연구는 마이크로프로세서와 전압원 인버터를 사용한 자기제어현 영구자석 동기전송기의 구동장치를 제안한다. 영구자석 동기전동기의 운전 회전자 위치를 정확히 검출하여 회전자 속도와 운전주파수를 동기화 시킴으로서 자기제어를 가능하게 한다. 고 분해능의 인크리멘탈 엔코더를 사용하여 영구자석 동기전동기에 적합한 자기제어형 PWM인버터 설계를 가능하게 하였다. 저속 영역에서 토오크 리플을 감소시키기 위해 펄스 수를 제어하였다.
이중여자 유도전동기의 두 3상 시스템중 하나는 직접 전원에 접속되어서 에너지 변환을 담당하고 다른 3상 시스템은 전류의 크기나 주파수를 제어할 수 있는 인버터에 접속되었다. 단일여자 모드에서 운전되는 기계는 유도모드만 가능하나 이중여자 모드에서 운전되는 기계는 유도모드와 동기모드 둘 다 가능하다. 동기모드에서 운전되는 이중여자 유도전동기의 효율은 유도모드나 기존의 유도전동기 보다 높으며 속도 제어용 인버터 정격은 일반적으로 기계정격보다 크지만 이중여자 시스템에서는 기계 정격의 일부로 가능하다. 동기모드에서 속도는 인버터 출력전류의 크기나 주파수를 가변함으로서 제어될 수 있으며 이중여자 유도전동기를 가변속도 시스템에 사용하면 다른 전기기계의 사용에 비해 유지보수비와 가격을 감소시킬 수 있다.
매입형 영구자석 동기 전동기는 높은 효율과 빠른 동특성, 넓은 정출력 운전 영역 등의 장점 때문에 다양한 산업 분야에서 각광을 받고 있다. 특히 매입형 영구자석 동기기의 단위 전류당 최대 토크(Maximum Torque Per Ampere, MTPA) 운전 방법은 전동기의 최대 효율 운전을 위해서 필수적인 운전방법이 되었다. 이론적인 MTPA 운전점은 전동기의 제 정수에 의해 결정되는데, 매입형 영구자석 동기 전동기는 온도와 운전 영역에 따라 전동기 제 정수의 변화가 심하여 정확한 MTPA 운전을 하기 위해서는 전동기의 전 운전 영역에 대한 전동기 제 정수를 미리 알고 있어야 한다. 본 논문에서는 신호 주입 개념을 도입한 새로운 MTPA 운전 방법을 제안한다. 전류에 높은 주파수의 신호를 주입하여 그 주입된 신호에 의한 반응을 확인함으로 MTPA 운전점을 판별하게 된다. 이 방법은 전동기 제 정수 변동에 강인하며, 간단한 신호처리 과정을 통하여 MTPA 운전을 할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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