• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.852-853
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• 2015

최근 에너지 절약 정책으로 인하여 기계, 가전, 자동차 및 로봇 응용 산업분야 등에서 고출력, 고효율 및 고성능의 전동기를 요구한다. 매입형 영구자석 동기 전동기(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)는 타 전동기와 비교하여 출력밀도가 높고 기계적으로 강인한 회전자 구조를 가지는 등 많은 장점을 가지고 있어 모든 산업에서 널리 사용되고 있으며, 그에 따른 연구도 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 영구자석 동기 전동기 중 10극 45슬롯 매입형 영구자석 동기 전동기(IPMSM)의 영구자석 형상변화에 따른 특성을 비교 연구하고 전동기의 고출력밀도를 위한 영구자석의 형상을 제시한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.967-968
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• 2011

직립 기동 영구자석 동기 전동기(Line-Start Permanet Magnet Synchronous Motor : LSPM)는 기존 3상 유도기에 비해 높은 효율과 역율을 가진다. 또한 제어기를 사용하지 않고 기동 할 수 있다는 장점 때문에 펌프나 팬 등에 단순한 구동원에 적용 할 수 있는 전동기이다. 구조는 유도기와 달리 영구자석이 매입되기 때문에 이에 따라 영구자석의 위치와 크기에 따라 모터의 특성이 변화 한다. 본 논문에서는 실험 계획법과 FEM 유한 요소법을 이용하여 영구자석의 크기는 고정되어 있는 상태에서 영구자석 슬롯의 모양만을 설계 인자에 따라 해석하였다. 그리고 해석을 통한 결과를 비교 분석하여 직립기동 영구자석 동기 전동기의 효율과 토크특성을 개선하고자한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.04b
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• pp.137-139
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• 2006

단 1차형 영구자석 선형 동기 전통기(PMLSM)는 디텐트력과 단부력에 의한 큰 토크 리플을 갖는 문제점이 있다. 본 논문에서는 영구자석 선형 통기 전동기의 디텐트력을 줄이기 위해 영구자석의 극수와 전기자의 슬롯수의 비를 변경한 새로운 구조의 단 1차형 영구자석 선형 동기 전동기를 제안하였으며, 단부력을 줄이기 위하며 고정자의 길이 조정 및 챔퍼링을 통하여 영구자석 선형 동기 전동기를 설계하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2009.11a
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• pp.102-104
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• 2009

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.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.407-408
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• 2012

본 논문은 매입형 영구자석 동기 전동기의 감자 상황에서의 초기 위치 추정 방법을 제시한다. 신호 주입 센서리스 제어시, 영구자석의 극성을 추정하기 위해 영구자석의 자속에 의한 자기 포화 현상을 이용한다. 그러나 영구자석에 감자가 발생하였을 때는 극성에 따른 포화의 특성이 정상적인 경우와 달라져 전압을 주입했을 때 영구자석의 극성을 잘못 판단하게 될 수 있다. 본 논문에서는 감자 상황에서도 바른 극성 검출을 위해 d축 전류를 변경시켜가면서 전압을 주입하여 영구자석의 극성을 추정한다. 이를 통해 영구자석의 감자 상태를 파악하고, 감자 상황에서도 초기 위치 추정이 가능하게 된다. 정상적인 매입형 영구자석 동기전동기와 동일한 사양의 감자된 회전자를 가진 전동기에 제안된 초기 위치 추정 방법을 적용되어 그 타당성을 실험적으로 입증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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• pp.400-401
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• 2019

본 논문에서는 전동기 제정수와 전압 및 전류제한 값에 따른 단상 영구자석 동기전동기의 능력곡선을 분석하였다. 역기전력 상수와 고정자 인덕턴스 및 전압 전류 제한값에 따라 영구자석 동기전동기의 능력곡선이 변하게 되며, 최대토크를 얻을 수 있는 인가전압의 크기 및 위상이 결정된다. 제안한 능력곡선의 분석방법을 통하여 얻은 최대토크에서의 인가전압을 컴퓨터 모의실험으로 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.582-583
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• 2012

가변자속 영구자석 동기전동기는 자속의 변화에 따라 전동기의 제정수도 변화하므로, 수학적 모델 기반의 역기전력 추정 센서리스 제어를 적용하는 경우 제정수 오차로 인해 센서리스 제어 성능이 저하된다. 본 논문에서는 3kW급 가변자속 영구자석 동기전동기에 대해서 자속 가변에 따른 전동기 제정수 변화를 살펴보고, 이를 기반으로 가변자속 영구자석 동기전동기에 적합한 센서리스 제어 알고리즘에 대해 살펴보고자 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.736_737
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• 2009

본 논문은 전기자전거용으로 쓰이는 500W급 매입형 영구 자석 동기전동기의 자석 형태에 따른 특성 변화에 대해 연구하였다. 전기자전거의 경우 낮은 코깅토크 특성을 필요로 하며, 부하의 변화 시에도 고출력 고효율 특성을 지니는 정특성 운전이 요구된다. 이를 위해 높은 관성력을 얻을 수 있는 외전형 타입의 모터가 필요로 하며, 많은 부하가 요구되는 지점에서 고출력 토크를 위해서는 매입형 영구자석 동기전동기가 요구되고 있다. 본 논문에선 500W급 매입형 영구자석 동기전동기의 특성 향상을 위하여 자석 형태에 따른 모터 특성을 비교 분석하였으며, 실제 최적화 모델을 제작 및 성능실험을 통해 제안된 모델의 타당성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.106-107
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• 2014

본 논문에서는 장거리/정밀 이송장치의 추진시스템 동작을 위한 새로운 구조의 영구자석선형동기전동기 및 제어 알고리즘을 제안한다. 제안하는 선형전동기의 이동자는 영구자석을 사용하였으며, 고정자는 각각 독립된 구조를 갖는 집중권선 방식의 코일로 구성되어 있다. 다수의 독립적인 코일 구동을 위하여 아날로그 전류증폭기를 사용하여 전류제어기를 제작하였다. 또한 성능파악을 위해 영구자석선형동기전동기의 축소형 프로토 타입을 제작하였고 실험결과를 통해 제안된 영구자석선형동기전동기의 장거리/정밀 이송장치로서의 적합성을 증명하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.11a
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• pp.10-12
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• 2019

영구자석 동기 전동기는 높은 효율과 전력 밀도 등의 장점때문에 자동차나 엘리베이터 등 다양한 산업 분야에서 사용되고 있다. 영구자석 동기 전동기의 구동에는 여러가지 이유로 인해 고조파 토크 리플이 존재한다. 이러한 토크 리플은 속도 리플을 유발하여 소음이나 진동의 원인이 되며, 그 분포가 전동기의 구조나 운전점에 따라 변화하기 때문에 제어 성능에 매우 큰 영향을 준다. 본 연구에서는 영구자석 동기 전동기의 운전점에 따라 변화하는 토크 리플을 상쇄하기 위해 주입할 최적의 고조파 토크를 실시간으로 추적하는 방법을 제안한다. 제안된 방법에서는 속도 제어 중 토크 리플에 의해 발생하는 속도 리플을 적분하여 평가지표로 삼고, 속도 리플이 감소하는 방향으로 주입할 고조파 토크의 크기와 위상을 조정한다. 이 방법은 제정수 추출이나 회전자의 위치 별 토크 테이블 없이 운전 조건의 변화에 따라 토크 리플의 최적 보상점을 추적한다는 장점이 있다. 제안된 방법의 효과는 시뮬레이션을 통해 검증되었다.