• 제목/요약/키워드: 소형전기모터

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PNN-PMN-PZT계 소결체를 이용한 압전트랜스포머 제작 및 특성평가 (Evaluation of Piezoelectric Transformer Fabricated with PNN-PMN-PZT Ceramics)

  • 안상기;이명우;김성진;류성림;권순용
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.158-158
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    • 2009
  • 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하는 에너지 변환소자인 압전 세라믹스는 액추에이터, 변압기, 초음파모터 및 각종 센서로 응용되고 있으며, 그 응용분야는 크게 증가하고 있다. 최근에는 이러한 압전 소자를 앞으로 도래하는 ubiquitous, 무선 모바일 시대의 휴대용 전자제품, robotics 등의 분야에 적용하기 위하여 소형화 및 경량화를 구현하고자 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 압전 특성이 우수한 PNN-PMN-PZT 삼원계 세라믹을 이용하여 압전 트랜스포머를 제작하고 전기적 특성을 평가하였다. 압전트랜스포머는 전왜-압전효과를 이용한 소전력용 고전압발생소자로서 종래의 권선형 트랜스포머에 비교해서 소형, 경량이면서 승압비가 높고 구조가 간단하므로 직류 고전압전원에 응용되고 있다. 압전트랜스의 이론적인 고찰은 Rosen 이후로 많은 연구자들에 의해서 보고되었다. 그런데 압전세라믹트랜스는 공진 시 강력한 에너지변환을 하기 때문에 재료의 물리적 특성이 매우 중요함에도 불구하고, 이러한 물리적 특성에 관한 연구는 거의 없었다. 따라서 본 연구에서는 물리적 특성과 전기적 특성의 상호 연관성을 고찰하고자 하였다. 압전트랜스용 재료는 전기기계결합계수($k_p$)와 기계적품질계수(Qm)가 높아야 한다. 전기기계결합계수를 높이기 위해서는 상경계 조성의 Pb(Zr,Ti)$O_3$[PZT]계 세라믹스가 가장 우수하다. 본 연구에서는 기계적 품질계수를 향상시키기 위해서 $Pb(Nn_{1/3}Nb_{2/3})_{0.06+x}(Mn_{1/3}Nb_{2/3})_{0.065-x}(Zr_{0.48}Ti_{0.52})_{0.875}0_3$계의 조성을 설계하여 압전특성을 평가하고 미세구조를 분석하였다. 또한 압전트랜스를 제작하여 입출력의 승압비 및 주파수 특성 등도 평가하였다.

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고정익 수직이착륙 무인항공기를 위한 하이브리드-전기 추진시스템의 타당성 연구 (Feasibility Study of a Series Hybrid-Electric Propulsion System for a Fixed Wing VTOL Unmanned Aerial Vehicle)

  • 김보성;박정규;윤승현;조수영;하주형;박규성;이근호;원성홍;문창모;조진수
    • 한국항공우주학회지
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    • 제43권12호
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    • pp.1097-1107
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    • 2015
  • 일반적인 수직이착륙 항공기는 높은 출력대 중량비의 가스터빈엔진을 사용한다. 그러나 높은 연료 소모율로 인해 소형 항공기에는 적합하지 않다. 본 연구에서는 직렬 하이브리드-전기 추진시스템을 대안으로 제안하였으며, 시스템을 구성할 소형엔진과 전기모터, 배터리에 대한 기술조사 비교분석을 수행하였다. 연구를 위한 고정익 수직이착륙 무인항공기로 I사(社)의 65 kg급 수직이착륙 P-무인기를 사용하였다. 개발한 발전제어 및 전력제어 알고리즘의 타당성과 항속시간을 예측하기 위해 Matlab/simulink$^{(R)}$를 이용한 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과 알고리즘이 비교적 잘 작동하는 것을 확인하였고, 직렬 하이브리드-전기 시스템이 임무형상을 만족하는 7시간의 항속시간을 충분히 만족 할 수 있을 것으로 예측하였다.

Response Surface Method를 이용한 소형 BLDC 전동기의 영구자석 형상 최적화 연구 (A Permanent Magnet Pole Shape Optimization for a BLDC Motor by using Response Surface Method)

  • 우성현;정희준;정현구;신판석
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.129-131
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    • 2007
  • BLDC 모터의 진동 및 소음의 원인인 영구자석과 슬롯 개구부 형상에 의한 코깅토크를 저감시키기 위하여, RSM(Response Surface Method)과 FEM(Finite Element Method)를 이용하여 영구자석의 형상을 최적화 하였다. 최적화 과정은 총 2단계에 걸쳐 진행되었다. 1단계에서는 영구자석의 자극간격을 구하고, 2단계에서 자석의 형상을 변화시저 최적화한 결과, 최적화 전 후의 코깅도가, 최대 0.051[N.m]에서 0.029[N.m]로 약 50% 감소하였다.

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자로축소형 스위치드 릴럭턴스 모터의 설계와 측정 (Design and Measurement of Switched Reluctance Motor with Short Magnet Flux Path)

  • 김진선
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 학술대회 논문집 전문대학교육위원
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    • pp.149-154
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    • 2007
  • The classical literature on SR motor design tends to focus on inner-rotor type motor rather than outer-rotor type motor, and dose not provide a complete procedure for configuration of outer-rotor type SR motor calculations that are also needed in every SR motors design. It is interested in the design of SR motors to shortening the magnet flux path in the iron core for reducing the iron loss. The 5 phases outer-rotor type SR Motor with short magnet flux path is introduced in this paper. For this the rotor of prototype is designed in U-form with 8 rotor poles that are in 4 U-forms from one another separate constructed.

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가전기기용 소형모터의 소음분석 및 저감법 (제 1보 SKEW 형태 및 각도의 영향 분석) (NOISE Of HOME APPLIENCE MOTOR (l'st; Effect of Skew Angle and Type))

  • 윤태환;안병하;박종진;정동일;황근배
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1989년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.10-14
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    • 1989
  • This paper shows an experimental study of home appliance motor noise, also represents some relations between skew-types and skew-angles. Frequency analysis was made for stator and rotor harmonic fluxes. making use of searching coils. Besides electrical analysis, mechanical noise trans mission analysis are studied to lee how they affected on the noise of the motor. Finally, we proved the noise sources of the motor using sound intensity method.

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영구자석 오버행 구조를 가진 소형 BLDC 모터의 2차원 해석 접근 방법 (2D Analysis Approach Method of a Small BLDC Motor Having Permanent Magnet Overhang Structure)

  • 김회천;정태욱
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제26권7호
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    • pp.39-44
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    • 2012
  • This paper deals with the characteristic analysis of small power brushless DC (BLDC) motor considering the rotor magnet overhang flux. In the driving characteristics analysis using 2D FEA (Finite Element Analysis), the rotor magnet overhang effect can't be considered and it should be neglected. To consider rotor magnet overhang effect, 3D FEA should be required. But 3D FEA requires very long calculation time even though the high specification computer is used. In this paper, the 3D electromagnetic model of BLDC motor is approximated as the 2D electromagnetic model considering overhang effect. In this paper, the concept of overhang coefficient is applied, and the coefficient according to load torque variance is deduced.

소형모터 설계를 위한 극이방 퍼라이트 사출자석의 특성 고찰 (Characteristic Analysis of Polar Anisotropic Ferrite-Bonded Magnet for Design of Small Motors)

  • 정인성;성하경;백수현
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.110-112
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    • 2004
  • The magnetization directions of a polar anisotropic ferrite-bonded magnet are analyzed by finite element method (FEM). The influence of the width of Sm-Co magnets for magnetic field generation is investigated. The surface flux densities of the polar anisotropic magnets are analyzed and compared according to the pole number and thickness of the magnets. And the electromotive force (EMF) values of brushless DC motors with the magnets are investigated.

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진행파를 이용한 소형 디스크타입 초음파 모터의 시작과 특성 (The Trial Fabrication and Properties of Small-size Disk-Type Ultrasonic Motor Using Travelling wave)

  • 박철현;이종섭;이강원;정수현;채홍인;임기조
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1999년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.669-672
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    • 1999
  • In this paper, we studied the properties of small-size disk-type ultrasonic motor using travelling wave for the application to the precise control robotic joint motor and fabricated it. The diameter of the ultrasonic motor fabricated was 13mm. Also, the piezoelectric vibrator was constructed by piezoelectric ceramic and elastic material. The piezoelectric ceramic was composed to PZ-PT-PMN which was shown the high electromechanical stability under high vibration level and stainless steel was used as the elastic material in which configuration was disk-type. To conform the capability of application to robotic motor, we measured the change of rotational speed according to applied voltage and applied frequency. As the results, the small-size disk-type ultrasonic motor was able to fabricate, and the revolution speed was 350 (rpm) when input voltage was 55 (Vrms) and applied frequency 160.4 IkHz] under pre-load.

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소형DC모터의 센서리스 속도제어기의 개발 (Sensorless Speed control of micro DC motor)

  • 장홍민;김용백;전형욱;박상현;전향식;최영규;김성신
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.382-384
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    • 1999
  • We propose a new method for detecting Backemf of a motor and estimating parameters of a motor using Recursive Least Square Estimator. The motor speed is obtained from the estimated parameters. We experiment the PID speed controller with the estimated speed.

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Claw-pole을 갖는 PM형 스테핑 모터의 소형화에 관한 연구 (A Study of the Miniaturization of the PM type Stepping Motor)

  • 류세현;정인성;성하경;권병일
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.929-931
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    • 2004
  • Recently, there are growing demands for permanent magnet(PM) type stepping motor that greater mechanical output, smaller size. Especially, the PM type stepping motor with claw-poles is preferred solution for many small electronics position determination devices since it is small in size, low cost. But, the design of the PM type stepping motor with claw-poles is very difficult because it has a magnetic 3-D shape. This paper deals with a study of the miniaturization of the PM type stepping motor with claw-poles. We investigate the characteristic of the actual model using the equivalent magnetic circuit method and 3-D FE analysis.

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