• 전기저널
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• 통권290호
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• pp.90-94
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• 2001

일본의 수력발전소는 국산에너지의 주력산업으로 클린하며 또한 재생 가능한 에너지로서 수백kW의 소수력에서 500MVA급의 대용량 양수까지, 여러 목적에 맞는 역할을 다하고 있다. 특히 양수발전소는 전력계통의 부하 평활화라는 중책을 담당하고 있으며, 앞으로 전력수요의 증가에 따라 더욱더 그 중요도는 증가할 것이다. 미쓰비시전기의 양수발전소의 단위용량은 1990년대 전반까지는 367MVA(도쿄전력 신고뢰천)가 최대였으나 ''98년 운전 개시한 간사이 전력 오다다양목의 400MVA, 2000년 운전 개시한 국내최대용량의 도쿄전력 갈야천의 475MVA로 최근 대용량화가 진전되어 그 대용량기술의 진보는 크게 주목을 받고 있다. 또 주기의 회전속도에 있어서도 400min${^-1}$급에서 500min${^-1}$로, ''보다 더 고속대용량화'' 시대에 돌입하였다고 할 수 있다. 또한 수력발전소는 일찍부터 일인화$\cdot$무인화에 의한 감시제어의 자동화$\cdot$성력화가 추진되어 왔다. ''50년대의 일인화제어를 거쳐'' 60년대에는 원방감시제어화에 의해 완전자동화$\cdot$무인화를 실현하였다. 그 후에도 디지털기기의 응용에 의하여 감시제어장치의 고기능화가 진전되고 또 보호도 포함한 토털디지털시스템도 구축되어 있다. 또한 중소수력발전소에 대하여는 종래 분산시스템이었던 시퀀서/거버너/AVR을 1CPU로 실현한 일체형배전반이 차후의 중소 수력제어장치의 주력기종이 되고 특히 범용컨트롤러를 적용한 시스템도 실용화되어 가고 있다. 본고에서는 최근의 수차, 발전기의 고속$\cdot$대용량화를 중심으로 한 동향과 감시제어시스템의 기술동향을 소개함과 동시에 앞으로의 전망에 대하여 기술하고자 한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제8권3호
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• pp.239-246
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• 2003

BLDC 전동기는 높은 효율과 출력밀도로 인하여, 현재 산업응용 분야에 널리 적용되고 있으며, 특히 고성능 제어 특성과 저소음 운전특성으로 인하여 가정용 전자제품의 활용도가 높아지고 있다. 본 논문에서는 제한적인 설계조건에서 요구성능을 만족하는 트레드 밀 구동용 BLDC 전동기를 설계하고, 이에 적합한 제어기를 제작하였다. 전동기설계에서 제한된 고정자 구조에 대하여, 제작의 용이성과 경제성을 고려하여 CAD와 FEM 해석을 통하여 영구자석의 형상을 설계하였다. 설계된 제어기는 트레드 밀의 안정된 구동과 성능을 위하여 운전자의 무게와 회전속도에 따라 학습된 제어기의 이득이 사용되도록 제작되었다. 제시된 트레드 밀 구동용 BLDCM과 제어기는 실험을 통하여 성능을 확인하였다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 1993년도 제18회 학술대회 초록집
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• pp.39-50
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• 1993

최근 회전계의 고속화, 소형화 및 정숙운전에 대한 요구가 엄격해짐에 따라 볼베어링을 저어널베어링으로 대체하는 흐름이 증가하고 있으나, 저어널베어링의 기본 구조상 운전시 여러 종류의 진동모드가 발생되며 이에 따라 엄밀한 설계가 요구된다. 이러한 요구에 따라 본 연구에서는 불안정성을 억제할 수 있는 것으로 알려진 빗살무늬 저어널베어링을 대상으로 하여 보다 정확한 설계를 위한 수치해석 프로그램을 개발하였다. 빗살무늬저어널베어링의 해석법으로는 간극의 비선형성을 단순화 시키기 위하여 무한홈을 가정한 협곡이론을 시초로 하여 최근에는 컴류터 계산속도의 발달로 실제 형상에 대해 해석한 직접계산법 등이 알려져 있다. 직접계산법은 협곡이론에 의한 계산법에 비해 많은 시간이 걸리는 단점이 있으나, 베어링이 소형화되어 실제 많은 홈을 가공하기 힘들거나 홈이 원호형으로서 직각홈으로 가정하기가 곤란한 요소에서는 협곡이론을 적용하는데 무리가 있을 것으로 사료된다. 따라서 본 연구에서는 직접계산법을 채택하여 소형 베어링 모델에 대한 부하특성을 수치해석하고, 이를 협곡이론과의 비교를 통하여 그 차이점을 검토하였다. 이를 위해 압축성을 고려한 레이놀즈 방정식에 대한 베어링 주위의 압력분포를 계산하는 프로그램을 제작하였으며, 주어진 설계조건하에서 빗살무늬 형상을 결정하는 피라미터들의 최적값을 산출하고, 아울러 플레인저어널베어링과의 비교를 통하여 설계조건에 따른 빗살무늬저어널베어링의 기존 불베어리의 대체 가능성을 평가하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제3권4호
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• pp.399-406
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• 1998

본 연구에서는 SRM의 고성능 운전을 구현하기 위해 토오크를 순시적으로 제어하기 위한 방법을 제시한다. 먼저 SRM의 토오크-전류-회전자 위치각 특성을 측정에 의해 구하여 이를 기기의 모델로 설정한다. 이를 바탕으로 각 상간의 토오크중첩을 고려하여 부하와 속도의 변동에 따라 총합 발생토오크를 순시적으로 제어함으로써 맥동성분을 최소화시키는 기준토오크를 설정하고, 이 기준토오크를 추종하기 위한 기준 상전류 파형을 구한다. 이러한 기준전류를 추종하는 방안으로써 PWM에 의한 델타변조 (Delta Modulation) 기법을 사용한다. 실험과 시뮬레이션과 실험결과를 비교함으로써 제안된 방식의 타당성을 입증한다.

• 한국생산제조학회지
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• 제21권1호
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• pp.175-181
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• 2012

This paper presents a novel dynamic vibration absorber (DVA) to suppress the unbalance response of flexible rotor-bearing systems. The DVA unit consists of two DVAs, an adapter to place the DVAs and an adapter frame to locate the adapter. The essential feature of the proposed DVA unit is to place itself on any desirable location of the shaft without disassembling the rotor-bearing system under consideration. A simulation with a 3D element based commercial rotor dynamic software is made to test the possibility of the proposed DVA on the suppression of unbalance response in rotor-bearing systems. Experiments are performed to validate the proposed DVA unit. The simulation and experiments show that the proposed DVA unit is very effective to suppress the unbalance response in rotor-bearing system at designated rotational speeds of interest.

• 전력전자학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.65-71
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• 2006

본 논문에서는 BLDC 전동기 센서리스 드라이브의 성능 향상을 위한 새로운 전동기 제어 기법을 제안한다. 최근 센서리스 제어방법의 주류를 이루고 있는 단자전압을 이용하는 방식들은 전동기를 동기 모드로 운전할 때 과도한 전압이 인가되면, 회전자 위치를 정확하게 검출할 수 없다. 특히 과도상태영역에서의 응답특성이 좋지 않다. 따라서 본 논문에서는 미지 입력인 역기전력을 추가적인 시스템의 상태로 모델링하고, 전체 시스템을 역기전력에 대한 미분방정식 형태 외란 모델을 도입한 확장 상태방정식으로 표현함으로서 얻어지는 상태관측기를 통하여 전동기의 속도 및 회전자 위치를 추정하는 새로운 알고리즘을 제안한다.

• 태양에너지
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• 제10권1호
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• pp.47-56
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• 1990

수직축 다리우스 풍력 터어빈의 공기역학적 특성을 해석코자 날개요소이론과 운동량 이론에 근거하는 이중다류관모델을 정립하여 모델풍동실험과 병행하여 비교분석하였다. 이중 다류관 모델은 아직 수정 보완의 여지는 있으나 터어빈을 통과하는 유동의 변화가 심하지 않은 날개끝속도비나 회전면적비가 작은 경우에는 비교적 정확히 터어빈의 공기역학적 특성을 예측함을 알 수 있었고, 모형풍동실험을 통해 정확한 터어빈 회전수제어로서 각 특성변수들에 대한 영향을 살피었다. 본 연구의 결과로서는 다리우스 터어빈의 설계 및 운전특성 예측에의 응용이 기대될 수 있다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.45-50
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• 1998

최근, 유도전동기 회전속도 제어용 구동 전원으로 인버터와 싸이크로컨버터가 널리 사용되고 있다. 싸이크로컨버터에 의한 전동기 구동은 일정 주파수의 교류전원에서 직접 주파수가 다른 교류로 변환함으로 하드웨어 구성이 인버터 보다 간단하다. 본 연구의 목적은 싸이크로컨버터에 의한 유도전동기 벡터제어 시스템의 제어방법 및 하드웨어 설계를 행하는 것이다. 본 연구에서는 교류 전동기 슬립 주파수형 벡터제어 알고리즘을 도출하고 이 원리에 기초하여 싸이크로컨버터를 이용한 벡터제어 시스템을 구성하였다. 싸이크로컨버터는 1차 입력전류 진폭 $li_1l$ 과 각주파수 $\omega_1$을 지령값으로 진폭변조 제어신호를 발생하여 SCR의 게이터를 트리거한다. 본 벡터제어 시스템은 교류 전동기를 구동한 결과 자속이 일정하게 유지되면서 정회전에서 역회전까지 연속적으로 양호한 운전을 할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.212-218
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• 2007

본 논문에서는 MATLAB/SIMULINK와 dSPACE DS1104를 이용하여 유도 전동기의 속도 센서리스 벡터제어를 구현하였다. 유도 전동기의 속도 센서리스 벡터제어의 운전특성을 개선하기 위하여 전압 모델 자속 추정방식과 전류 모델 자속 추정방식을 혼합한 자속 추정기 알고리즘을 도입하여 정밀도가 높은 개선된 자속 추정방식을 사용하였다. 또한 추정된 자속을 이용하여 회전자 속도를 추정하고 이를 유도전동기의 속도 제어에 사용하였다. 전체 시스템은 직접벡터제어 방식을 기반으로 일반적인 PI 제어기를 사용한 속도 제어기, 전류 제어기, 자속 제어기로 구성하였다. MATLAB/SIMULINK를 이용하여 블록다이어그램 방식으로 속도 센서리스 벡터제어 알고리즘을 구현하였고, dSPACE DS1104의 제어보드와 Real-Time-Interface(RTI)를 이용하여 실시간 제어를 수행하였다.

• 전자공학회논문지S
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• 제36S권2호
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• pp.120-130
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• 1999

본 연구에서는 복권형 하이브리드 스테핑 전동기의 회전자 위치 함수로 주어지는 순시 상전류식을 유도하여 Laad Angle에 따른 순시 상전류값의 변화를 보이고, 특히 여자 펄스 인가후 ${\pi}/2$ 시점의 수닛 상전류값으로부터 회전자 위치 정보를 얻을 수 있음을 이론식 및 컴퓨터 시뮬레이션에 의해 확인하였다. 이러한 사실으로부터 복권형 하이브리드 스테핑 전동기의 폐루프 운전을 위해 회전자 위치 검출기를 사용하지 않고 전동기의 파라미터가 고려된 최적 Lead Angle이 실현된 여자 펄스를 생성시키는 제어기를 마이크로컨트롤러에 의해 구성하고 실험하였다. 구성된 제어기는 A/D 변환기, 프로그래머블 입.출력 타이머 및 전동기 속도에 대한 최적 Lead Angle 값을 갖는 변환 테이블 등의 기능을 갖는 마이크로컨트롤러와 또한 전동기의 속도와 여자 펄스 인가후 ${\pi}/2$ 시점의 순시 상전류값에 대한 정토오크 발생영역에 해당하는 Lead Angle 값을 갖는 변환 테이블을 위한 ROM 등으로 구성되어 외부 부가회로를 최소화하였으며, 전동기의 파라미터 등의 변화에 따른 제어량의 병환 테이블이 내용과 제어 S/W 에 의존함으로써 유연성을 확보하였다. 이와 같이 구성된 복권형 하이브리드 스테핑 전동기의 회전자 위 센서리스 최적 Lead Angle 시의 순시 상전류 파형과 유사한 파형을 얻음으로써 최적 Lead Angle 이 실현되었음을 확인할 수 있었다.