Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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v.19
no.1
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pp.143-147
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2005
In this paper, an axial type brushless DC motor which has double rotors using rare-earth magnet pieces is designed. This kind of motor has shorter axial length and is easier to assemble than the radial type motors. To get enough torque, NdFeB magnet is used and for the cost of production, the magnets are segmented to rectangle or disk shape. To design this motor, a equivalent circuit is adopted and the air-gap density is calculated using 3D finite element method to get exact parameters. The design variables are optimized with genetic algorithm. From the results of the simulations, the reference of the axial type BLDC motors can be obtained.
In this study magnetic properties of anisotropic ferrite bonded magnets produced by extrusion molding with a variety of magnetic field, extrusion mold temperature and extrusion rate were investigated. X-ray diffraction study showed the alignment of magnetic powder was decreased by molten flow in extrusion mold. When the temperature of extrusion mold was $20^{\circ}C$, the degree of alignment as much as 82% could be achieved under the applied magnetic field of 4 kOe. The bonded magnets having the remanence of 2.2 kG was able to fabricated by extrusion molding when the packing density of Sr-ferrite powder was 50 vol%.
The Proceedings of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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v.5
no.1
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pp.46-56
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1991
In this paper, the variable speed control of permanent magnet synchronous motor driven by a sinus¬oidal PWM inverter based on maximum torque sensitivity is presented. The developed torque or speed control is achieved by the field orientation technique. For the field orientation, the resolver is used as the rotor positioning sensor mounted on the motor shaft without pull-out of the synchonism at any speed. To show the validity of proposed control method, the simulation and experimental results are provided. The advantages of the proposed control method are to achieve the fast current and speed responses.
The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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v.21
no.1
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pp.115-120
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2021
In this paper, an operating algorithm for single-phase permanent magnet synchronous motor based on PR current controller is proposed. In general, an asymmetric gap may occur depending on the shape of the rotor of single-phase PMSM, and this causes noise and vibration during high-speed operation. Therefore, in this paper, an operating algorithm for a single-phase PMSM usihng a proportional resonant current conrtoller with excellent control stability was proposed. Proportional resonant current controller has on steady state error is relatevly robust against distortion. Also, steady state error of AC input can be eleminated without complicated calculation process. The validity and availability of the proposed algorithm are verified through the experiment.
Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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2016.11a
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pp.179-179
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2016
희토류계 영구자석은 높은 보자력과 잔류 자화을 가지고 있어 자기기록저장매체, MEMS(엑츄에이터), 센서 등의 응용 분야에 적용시키기 위해 다양한 연구들이 진행되고 있다. 하지만 희토류계 원소의 수급 및 가격의 문제점으로 친환경자석으로의 전환 및 희토류나 중희토류를 사용하지 않는 비희토류계 영구자석을 개발하는 연구에 대한 필요성이 대두되고 있다. 이 중 Fe-N 계 자성 물질인 $Fe_{16}N_2$는 포화 자화 값이 현재까지의 자성물질 중 가장 높은 값(240emu/g)을 나타내며 상대적으로 높은 결정자기이방성 상수를 가지고 있어 비희토류계 영구자석 물질 중 하나로 주목받고 있다. 본 연구에서는 $Fe_{16}N_2$ 박막을 얻기 위해 DC Magnetron Sputtering 방법을 이용하여 Si wafer 위에 박막을 증착하고 증착공정 조건 중 질소 유량 및 Sputtering Power를 변수로 따른 박막의 성장, 조직변화, 자성 특성을 관찰을 통해 최적의 공정 조건을 찾고자 하였다. $N_2$ 가스 유량 변화에 따른 박막의 성장 속도는 거의 변화가 없었으며 $N_2$ 가스 유량의 증가에 따라 박막 내 Fe의 함유량은 감소하였다. 모든 공정 조건에서 $Fe_3N$, $Fe_4N$, $Fe_{16}N_2$ 상들이 섞여 성장하였으며 XRD를 통한 상분석과 더불어 VSM을 통한 자성 특성을 분석해본 결과 $Fe_{16}N_2$의 분율이 가장 높게 성장된 공정 조건은 Power는 200W, $N_2$ 가스 유량은 20sccm이었으며 이 조건에서 2.45T의 포화 자화 값과 1.4T의 잔류 자화 값을 얻을 수 있었다.
본 논문에서는 매트릭스 컨버터를 이용하여 풍력을 에너지원으로한 영구자석형 동기 발전기의 계통연계방법을 제안하고 시뮬레이션으로 타당성을 검증한다. 풍속의 변화에 따라 영구자석형 동기발전기 속도가 변하며, 발전기 속도의 변화로 인해 발전전압의 크기와 주파수가 변한다. 이렇게 가변하는 발전 전압과 주파수를 계통전압의 고정된 전압 크기와 주파수로 변환하는 전력변환장치로써 기존의 PWM AC/DC/AC 컨버터 대신에 매트릭스 컨버터를 사용하여 직접적으로 AC-AC 변환을 한다. 매트릭스 컨버터가 가지고 있는, DC 링크단의 대용량 캐패시터가 필요없고; 양방향전력흐름을 제어할 수 있고, 사용자가 원하는 출력전압의 크기, 주파수, 역률을 임의로 제어 할 수 있는 이점을 사용하여 매트릭스 컨버터를 이용한 영구자석형 동기발전기의 계통연계에 대한 시뮬레이션 결과를 소개한다.
모터의 정밀한 제어를 위해서 홀센서와 모터의 회전자 위치를 검출해내는 엔코더의 사용이 필수적이라 할 수 있다. 본 논문에서는 BLAC모터의 회전자 위치검출 방법으로 자석과 디지털 신호처리 칩을 이용하여 엔코더와 홀센선의 기능을 구현하였다. 이러한 방법의 장점은 기구적인 구조가 단순하여 저가로 구현할 수 있다는 것이다. 단순 2극 자석이 칩의 중심점을 축으로 회전하면 칩 중심 부위의 통합적 홀소자가 칩 표면 자기장을 전압으로 변환한다. 이 신호를 받아 DSP의 아날로그/디지털 변환 기능을 이용하여 절대각도 위치 정보를 검출해내어 기존의 엔코더 성능을 대치하는 연구과정을 본 논문에서 보였다.
초고속 전동기는 일반적인 회전수를 초고속 전동기로서 기존 전동기보다 여러 가지 장점을 가지고 있어 그 수요가 늘어나고 있는 실정이다. 본 논문에서는 15 [kW], 120,000 [rpm]의 초고속 전동기를 제작하기 위한 기초설계단계에서 계산된 내용과 형상을 알아보고 그 가능성을 타진해 본 내용이다. 본 연구에서는 영구자석을 사용한 초고속 전동기로서 해석과 설계과정을 거치면서 로터의 직경을 계산하고 구동 드라이버설계제작 및 사용할 영구자석과 코어을 제작하여 고소속 전동기를 제작하고 제작된 전동기를 조립하여 그 특성을 평가하는 순서로 개발을 완료하고자 하였다. 본 논문에서는 이러한 내용 중 FEM 설계 과정을 소개하고 그 가능성에 대해서 알아보았다.
Kim, Dong-Eon;Kim, Tae-Hoon;Lee, Sang-Woo;Chung, Chin-Wha;Park, H.C.
한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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2009.06a
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pp.476-479
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2009
Unison의 U50 풍력발전기는 실증실험을 거쳐서 상용화 되어 시장에 제품으로 나와 있다. U50에 사용되는 영구자석 동기발전기는 Stator 내경 3.32 m 로 84극을 가지고 있으며 정격 25 rpm으로 운전되는 직접구동형이다. 직접구동형 발전기는 Gearbox 가 불필요한 반면에 높은 torque로 인해서 발전기가 무거운 단점이 있다. 기존의 U50 에 사용되는 발전기는 지지 구조물까지 포함할 경우 총중량이 약 20톤 이상이다. 발전기의 중량을 줄이고 경량화 시키기 위하여 slot에 들어가는 Ampere turn을 증가시키고 turn 수를 증가시켜서 기존과 유사한 전압, 전류, 출력을 유지하면서 축방향 Stator 길이를 감소시킨 최적화 모델에 대한 설계에 대하셔 연구를 진행하였으며 이 보고에서는 그 결과와 절차에 대해서 요약한다.
Park, S.H.;Park, G.S.;Cho, S.H.;Yoo, H.R.;Rho, Y.W.
Proceedings of the KIEE Conference
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2001.07b
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pp.886-888
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2001
배관의 덴트 및 주름의 형태 크기와 위치, buckle의 여부와 위치, 배관의 난형도 및 곡률을 파악하기 위해서 사용되는 Gemometry PIG의 캘리퍼 시스템에 Mechanical Finger를 back-yoke의 유무, 영구자석의 크기, Pin Hole의 위치와 영구자석의 위치 등을 3차원 비선형 유한요소법으로 해석한 후 이를 바탕으로 최적설계를 하여 이를 실제 제작하여 측정치와 비교하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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