• 조명전기설비학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.160-168
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• 2010

본 논문은 직류전기철도 급전시스템에서 누설전류와 변전소로부터 공급되는 전류의 분포에 대하여 다루었다. 일반적으로 직류전기철도 급전시스템에서는 운행용 레일을 귀로 전류(부극성)의 도체로 사용하고 있으며, 이러한 조건은 추가적인 도체의 설치를 필요로 하지 않기 때문에 경제성을 고려한 것이다. 그러나 운행용 레일과 대지 사이의 저항이 작은 경우에는 대지로 흐르는 누설전류가 문제가 된다. 이 누설전류는 레일 주변에 설치된 지하 매설물에 영향을 미치며, 인체의 안전과도 관련이 있다. 따라서 직류전기철도 급전시스템에서 누설전류를 억제하는 것은 차량의 운전이나 안전 측면에서 중요한 문제이다. 본 논문에서는 직류전기철도 급전시스템에 대하여 CDEGS의 SPLIT 프로그램을 이용하여 레일의 전류분포를 시뮬레이션하였고, 레일의 누설저항 크기에 따른 누설전류 변동치를 도출하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.89-98
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• 2010

절연된 부스트 변환기는 전기적인 절연과 매우 높은 승압을 필요로 하는 응용분야에 적합한 변환기이다. 낮은 입력전압을 높은 출력전압으로 승압하기 위해 필요한 변압기는 volt-sec 평형 조건을 만족하여야 한다. 기존의 절연된 부스트 변환기는 도통구간을 오버랩하여 제어하였으며 이 경우 제어회로가 복잡해지는 문제가 있다. 본 논문에서는 변압기의 volt-sec 평형을 위해 리셋권선을 설치하고 자기구동 스위치를 이용하여 제어회로를 간단하게 구성할 수 있는 절연된 부스트 변환기를 제안하고 해석한다. 마지막으로 출력 10[W]급의 절연된 부스트 변환기를 구성하여 시뮬레이션하고 실험을 수행하여 제안한 변환기의 이론적 해석의 타당성을 입증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권4A호
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• pp.219-226
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• 2012

본 연구는 조명 및 무선통신이 동시에 가능한 가시광 송수신기에 대해 가시광 통신 본연의 가시성, 무선 통신의 사용 편의성 그리고 고속의 통신 속도를 고려해 edge-emitting laser diode와 silicon photo diode를 기반으로한 고속 가시광 무선 송수신기를 구현하였다. 제안된 가시광 무선 송수신기는 120Mbit/s의 고속에서 양방향 전송이 가능하도록 설계되었으며 이때 발생하는 누화(crosstalk)를 방지하기 위한 방법으로 shielding 방식을 적용해 가시광 송수신기의 성능을 실험적으로 측정 분석하였다. 또 수신기의 시야각 확대를 위한 방법으로는 새로운 구조의 광학적 antenna를 적용해 광학적 antenna가 없는 두 개의 송수신기 사이의 전송링크 특성과 광학적 antenna를 사용한 두 개의 송수신기 사이의 전송링크 특성을 2차원 평면상에서 전송거리, 적용범위 그리고 기울임 정도를 변화시켜 실험과 시뮬레이션을 통해 그 성능을 비교 분석하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.24-33
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• 2005

본 논문은 디지털제어방식을 이용한 자동차용 35[W]급 메탈핼라이드 램프용 전자식 안정기의 고효율 조광제어 시스템을 구현하였다. 본 논문에서는 밝기, 연색성, 광효율, 수명 등에서 기존의 할로겐 램프에 비해 우수한 특성을 가지고 있지만 복잡한 과도특성을 가지고 있는 메탈핼라이드 램프를 자동차에 적용하기 위해 디지털 제어방식을 전자식 안정기에 적용하여 램프 요구조건 및 주변 환경에 최적으로 적용할 수 있도록 전자식 안정기를 설계하였다. 또한, 주변의 빛의 세기에 따라 램프의 양단전압을 단계별로 가변 제어하는 조광시스템을 구현하여, 운전자에게는 보다 효율적인 운전여건을 만듬과 동시에 한정된 에너지를 가진 밧데리로 운전하는 자동차에서 효율적인 전력제어를 실현하였다. 개발된 안정기에 대한 동작특성을 시뮬레이션과 실험을 통해 확인하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.35-43
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• 2005

종래의 컨버터-인버터 전력변환 시스템에서 do-link를 제거하여 보다 효과적인 인버터를 만들기 위하여 매트릭스 컨버터에 관하여 연구를 하고자 한다. 따라서 매트릭스 컨버터는 에너지를 저장하는 능동소자를 갖지 않는 장점이 있으나 전원이 스위치를 통하여 직접 부하에 연결되므로 전원의 리플과 노이즈가 그대로 부하에 전달되는 결점을 갖는다. 매트릭스 컨버터는 전원을 부하에 대하여 정현적으로 스위칭해야 되며, 한편 이러한 노이즈를 제거 및 보상하는 특성과 함께 역율문제도 함께 해결해야 한다. 본 연구에서는 종래의 제시된 방법에 비하여 제어어시간을 단축시킨 제어함수를 제시한다. 제시된 제어함수는 전원에 포함된 리플과 노이즈를 스위칭하는 과정에서 자동으로 보상하며 역율 1이되게 스위칭한다. 시뮬레이션 결과와 실험결과를 함께 제시한다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.85-92
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• 2005

인버터를 적용한 유압시스템은 펌프의 마찰과 실린더 패킹 및 탑승 카와 레일의 마찰특성으로 인하여 PID 제어기로는 제어가 되지 않는 데드존이 생기게 된다. 본 논문에서는, 우선 유압시스템으로 구동되는 엘리베이터의 극저속 속도영역(zero-crossing)에서 속도가 제어되지 않는 원인이 되는 실린더의 마찰특성을 고찰하고, 이러한 실린더의 마찰특성으로 인하여 기존의 PID 속도제어기로 제어시 발생되는 문제점을 해결하기 위한 줌잉 퍼지룰을 포함한 퍼지제어기를 설계한다. 제안된 하이브리드 퍼지제어기는 정속주행구간에서는 PID제어기를 적용하고 PID제어기로 제어되지 않는 극저속 속도구간에서는 퍼지제어기를 적용하여 유압식 엘레베이터가 실린더의 마찰특성으로 인하여 극저속 속도영역에서 속도가 제어되지 않는 문제를 해결하고, 극저속 영역에서 뿐 아니라 정상상태를 포함한 전 운전영역에서의 제어성능이 우수함을 시뮬레이션과 실험을 통하여 보인다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.22-29
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• 2002

일반적으로 유도 전동기 가변속 운전할 때 인버터의 스위칭 작용으로 많은 고조파가 포함되어 전동기의 고조파 손실, 토크 맥동, 전자기적 소음 및 진동 등을 초래하게 된다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 논문에서는 부분공진 벅 컨버터와 3상 전압형 SPWM 인버터 회로를 유도전동기 운전시스템에 적용하였다. 제안한 회로의 입력전류를 거의 단위 역률로 정현파화하기 위해 동작 조건을 다양하게 변화시켰으며 커패시터는 보조다이오드와 전력스위칭에 적절히 배열하여 전원측으로 전압을 회생시켜 공급하였다. 그리고 전압반전기능을 부가하는 것에 의해 전원전압 극성 반전시 입력전류의 변형 최소화함으로서 역률 및 효율이 개선시켰다. 또한 출력 필터를 이용하여 출력선간전압의 고조파 성분을 감소하였으며, 상태공간 해석을 도입하여 정류기의 동작을 예측하였다. 이러한 모든 사항은 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 타당성을 확인하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.81-89
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• 2004

본 논문에서는 전동차 사무소에서 FACTS 설비 중 전기철도시스템에 일반적으로 많이 사용되고 있는 SVC 적용에 대해 검토하였다. 전기철도 급전계통 중 전동차 사무소의 비상용 철도부하와 일반부하에 따른 전압변동, 전압강하, 전압불평형의 보상에 관해 SVC(Static Var Compensator)의 적용이 적절한 가에 대한 검토에 대한 연구가 필요하다. 이에 따라 SVC 도입 검토를 위해 이미 적용된 설계사양을 기본으로 PSCAD/EMTDC 시뮬레이션을 이용하여 전동차 사무소에 SVC를 적용하였을 경우 전압변동, 전압강하 및 전압불평형 각 항목의 결과를 도출하고, 이를 SVC 제작사의 성능시험과 비교하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.126-133
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• 2003

벡터제어와 직접토크제어는 유도전동기를 위한 고성능 제어기법으로서 매우 잘 알려져 있으며, 이들 제어알고리즘을 이용하여 속도 혹은 위치제어를 수행하기 위해서는 전동기의 속도와 회전자 자속 혹은 고정자 자속에 대한 정보가 필요하다. 일반적으로 속도는 엔코더를 이용하여 측정하고, 회전자 흑은 고정자 자속은 전동기의 파라미터와 측정된 전류에 근거하여 추정된다. 제어시스템에서 센서 고장이 발생하면 잘못된 제어 입력이 생성되며 결과적으로 전체 시스템의 제어성능이 감퇴되는 원인이 될 수 있다. 본 논문에서는 유도전동기 드라이브 시스템에서 센서고장이 전동기변수 및 제어시스템의 성능에 미치는 영향을 해석적인 방법과 시뮬레이션에 의하여 분석한다. 제시된 분석결과는 유도전동기 드라이브의 신뢰성 향상을 위한 고장검출식별 기법의 개발시 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.18-28
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• 2009

고정자 권선의 단락으로 인한 고장을 해석하고 진단 알고리즘의 효과적인 시험 평가를 위해 사용될 수 있는 인버터 구동 영구자석 동기전동기의 고장모델이 제시된다. 기존에 전동기의 해석과 제어에 많이 사용되는 dq 모델은 상전압 모델을 변환한 것으로 전동기 고정자의 권선 단락 시에는 더 이상 3상평형 조건이 성립하지 않기 때문에 인버터 극전압으로부터 전동기 입력 전압을 구하기가 쉽지 않아 고장모델의 해석을 위해서 사용하기 어렵다. 이를 해결하기 위해 전동기 3상 변수와 선전압 관계식을 이용한 전동기의 고장모델이 제안된다. 제안된 고장모델의 타당성을 입증하기 위해 시뮬레이션이 수행되며 내부 고정자의 권선 단락이 가능하도록 제작된 전동기와 DSP TMS320F28335를 이용한 제어 시스템에 의해 동일 고장 조건에서 비교 실험이 수행된다.