• 제목/요약/키워드: 전기식 구동기

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전기식 하지 외골격 로봇의 구동기 에너지 효율 향상을 위한 클러치 메커니즘 설계 (Design of Clutch Mechanism for Increased Actuator Energy Efficiency of Electrically Actuated Lower Extremity Exoskeleton)

  • 김호준;김완수;임동환;한창수
    • 한국정밀공학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.173-181
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    • 2016
  • This paper reports on the development of a roller-cam clutch mechanism. This mechanism can transfer bidirectional torque with high backdrivability, as well as increase actuation energy efficiency, in electrical exoskeleton robots. The developed mechanism was installed at the robot knee joint and unclutched during the swing phase which uses less metabolic energy, thereby functioning as a passive joint. The roller-cam clutch aimed to increase actuation energy efficiency while also producing high backdrivability by generating zero impedance for users during the swing phase. To develop the mechanism, mathematical modeling of the roller-cam clutch was conducted, with the design having more than three safety factors following optimization. Titanium (Ti-6AL-4V) material was used. Finally, modeling verification was done using ANSYS software.

Electro-Magnetic Brake를 위한 BLAC 구동시스템 (BLAC Drive System for Electro-Magnetic Brake)

  • 전미림;이재현;조관열;목형수
    • 전력전자학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.335-341
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    • 2010
  • 전기제동 시스템(Electric braking system)은 기존 자동차 시스템에서 사용된 유압 브레이크를 대신하여 전동기를 이용하여 제동력을 얻게 된다. 전기제동은 기존 유압식에 비해 부품의 수가 감소되며 ABS, ESC 등의 응답성 향상 및 제동거리 감소효과를 얻을 수 있다. 본 논문에서는 EMB(Electro-Magnetic Brake)용 BLAC 전동기의 제어기를 개발하였다. 제어 시스템은 BLAC 전동기 구동을 위한 전력변환장치와 속도제어를 위한 디지털제어기로 구성되었으며, 빠른 토크 응답특성을 위해 벡터제어 기법을 적용하였다. 또한 Matlab/Simulink를 이용한 시뮬레이션 및 실험 결과를 제시하여 EMB용 BLAC 전동기의 성능을 검증하였다.

적응형 TMS 면적식 유량계 (Adaptive TMS Variable Area Flow Meters)

  • 곽두성;김온;조기량
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.590-595
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    • 2008
  • 본 논문에서는 적응형 TMS(굴뚝배출가스 감시시스템) 면적식 유량계를 제안하였다. 이 유량계는 투명한 재질의 유리 테이퍼관 내부에 흐르는 유량의 증감에 따라 상하로 움직이는 플로트의 위치를 테이퍼관을 따라 일직선상으로 배열된 광센서로 검지하고, 설정한 값에 대응한 가스 유량이 가스 분석기에 인입되도록 실시간으로 서보모터 구동회로를 최적 제어하는 방법을 채택하였다. 제안한 유량계는 테이퍼 관에 흐르는 유량을 단계별로 검지할 수 있을 뿐만 아니라 연속적으로 유량을 제어하기 때문에 튜브라인의 막힘 현상이 발생할 가능성을 미연에 방지할 수 있다.

전자기형 리타더의 전력회수장치를 위한 전압제어 (Voltage Control for Electromagnetic Retarder's Power Recovery Device)

  • 정성철;유창희;조현종;고종선
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.87-88
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    • 2015
  • 시중의 대형 버스 및 트럭 등 같은 경우, 부하가 아주 크다. 또한 내리막길이나 장거리 운행 시에 잦은 제동으로 인하여 마찰을 이용한 기존 방식의 브레이크들은 브레이크 파열 및 페이드 현상 때문에 제동 안전성에 문제가 있다. 이러한 제동 부담을 분담하기 위해 현재 보조브레이크(리타더)가 필수적이며, 엔진 계통의 보조브레이크가 아닌 비접촉식 브레이크 같은 친환경 보조브레이크가 요구되고 있다. 그리고 차량 제동 시 발생하는 기계에너지를 전기에너지로 회생하여 에너지효율을 향상시키려는 연구가 현재 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 와전류를 이용한 전자기형 리타더에서 발생되는 전기에너지를 회수하기 위한 전압 제어 방법을 다룰 것이다. 제동에너지를 전기에너지로 회생하기 위해 L-C 공진회로로 구성하였다. 그리고 기존에 리타더에서 발생하는 전압을 간략히 다상변압기로 구현하였다. 또한 좀 더 실제 리타더와 가깝게 재현하기 위하여 유도발전기 모델로 변경하여 시뮬레이션을 진행하였다. 제어장치의 구동펄스에 따라 바뀌는 공진회로의 전압을 분석하였으며, 이 전압을 제어하기 위하여 PI 제어기를 이용한 알고리즘을 제안하였다. 끝으로 Matlab Simulink를 이용하여 리타더의 모델과 그 제어기의 타당성을 보였다.

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RCD 스너버 및 준구형파를 이용한 250[W] HPS lamp용 전자석 안정기 개발 (The Development Of the Electronic Ballast for HPS lamp using the RCD Snubber and Quasi-Square Wave)

  • 강도형;박종연
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.18-25
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    • 2002
  • 본 논문은 고압 방전램프를 점등시켜 주는 전자식 안정기에 관한 것으로서, Class D LCC 공진 인버터 방식을 이용하여, 램프의 초기 점등, 정상상태를 구동하게 하고, 준구형파로 ZC-ZVS Soft Switching을 구현하여 풀-브리지 스위치의 발열을 최소화할 수 있도록 하였다. 또한, RCD 스너버 회로를 적용하여 스위치 발열 감소뿐만 아니라, 고주파 스위칭으로 인한 서지 전압의 감소를 통한 노이즈를 최소화시켜 제어부의 안정되고, 신뢰성 있는 동작을 가능하게 할 수 있도록 하고, 안정기의 전체적인 스위칭 노이즈 발생을 최소화하였다.

전기식으로 구동하는 위성안테나 시스템의 중력토크 추정 및 보상에 관한 연구 (Study on Gravitational Torque Estimation and Compensation in Electrically Driven Satellite Antenna System)

  • 김광태
    • 한국정밀공학회지
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    • 제33권10호
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    • pp.789-796
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    • 2016
  • The weight of an antenna system pointing satellite on the mobile platform is restricted by the weight limit of the mobile platform. The maximum power of the actuator driving the antenna system is thus limited because a high power actuator needs a heavier weight. Thus, a drive system is designed to have a low torque requirement by reducing the gravitational torque depending on gravity or acceleration of the mobile platform, including vibration, shock, and accelerated motion. To reduce the gravitational torque, the mathematical model of the gravitational torque is preferentially obtained. However, the method to directly estimate the mathematical model in an antenna system has not previously been reported. In this paper, a method is proposed to estimate the gravitational torque as a mathematical model in the antenna system. Additionally, a method is also proposed to calculate the optimal weight of the balancing weight to compensate for the gravitational torque.

출력 스위치의 열화를 고려한 주파수 가변 구동 방식의 전자식 안정기 설계 (Design of Electronic Ballasts applied with Variable Frequency Driving Technique with regard for Thermal Degradation of Output Switches)

  • 오성근;최명호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 학술대회 논문집 전문대학교육위원
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    • pp.157-161
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    • 2000
  • The electronic ballasts for low pressure discharge lamps are produced and commercialized. However, the electronic ballasts for high pressure lamps are now in progress because of poor reliability and high cost. The major case of troubles with electronic ballasts are thermal destruction of semiconductor output switches due to non ideal i-v characteristics of switch. The loss converts to heat and rises the temperature of switch and it increases proportionally to switching frequency and value of current and voltage. This study shows the variable frequency ballasts which can suppress the heating of switches efficiently. It is used for the limitation the switch current and the rising temperature of switch by impedance variation of lamp inductor. As a result, initial warm-up time of the proposed ballasts was faster than that of magnetic ballasts about 90 msec. Power factor of tested ballasts follow as ; input and output average of magnetic ballasts are 93 [%] and 86 [%], respectively, And proposed ballasts are 97 [%] and 99 [%], respectively.

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고성능 전자식 안정기에 적합한 공진형 인버터의 혼합형 구동방식과 제어 IC (Mixed mode exciting resonant inverter and control IC applicable to high Performance electronic ballast)

  • 류태하;채균;황종태;조규형
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 F
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    • pp.2786-2788
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    • 1999
  • In this paper, a mixed mode exciting resonant inverter topology applicable to high performance electronic ballast is presented. Mixed mode exciting technique combines the attractive features of self exciting resonant inverter with those of external exciting one. The control IC is designed and manufactured by using a 0.8um CMOS process for 5V operation and has only 8 pins. This performs the operations of filament preheating, dimming control, output power regulation and protections. The mixed mode exciting resonant inverter with control IC has very simple structure, high performance and expensive manufacturing cost.

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MW급 직접구동형 풍력터빈시스템을 위한 영구자석 동기발전기의 게인 스케쥴링 속도제어기에 대한 연구 (A Study on the Gain Scheduling Speed Controller of Permanent Magnet Synchronous Generators for MW-Class Direct-Driven Wind Turbine Systems)

  • 최영식;유동녕;최한호;정진우
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제25권8호
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    • pp.48-59
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    • 2011
  • This paper presents a new gain scheduling speed controller of permanent magnet synchronous generators(PMSG) for MW-class direct-driven wind turbine systems. The proposed gain scheduling speed controller performs the speed tracking at more than one operating point, and the first-order torque observer estimates the turbine torque which is needed to precisely control the speed of PMSG. The proposed speed controller verifies that the PMSG can successfully follow the reference speed which is determined via the maximum power point tracking(MPPT) control and pitch control under turbulent wind conditions. The proposed speed control algorithm is simulated using Simulink and its performance is confirmed through comparison with the results by PI control method.

고압 나트륨램프용 자려식 전자식 안정기의 신호 증폭형 게이트 구동회로 (Signal Amplifying Gate Driver of Self-Excited Electronic Ballast for High Pressure Sodium (HPS) Lamp)

  • 윤용식;조규형
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1996년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1304-1306
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    • 1996
  • A regenerative signal amplifying gate driver of self-excited electronic ballast is presented. It can be used for high pressure sodium (HPS) lamp without auxiliary external ignitor. Since the HPS lamp requires very high ignition voltage at start up, the resonant frequency of the circuit must be increased to obtain high voltage oscillations in spite of relatively small resonant current. The presented gate driver amplifies the current of gate drive transformer and raises the gate-source voltage Quickly to turn on the MOSFET switches. Hence, the resonant frequency can be increased more than 100kHz. The HPS lamp used in the simulation and experiment has the rating of 400W input power at 220V input ac voltage source. The experiments show that the resonant frequency is above 150kHz at start up.

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