• 제목/요약/키워드: 초고속회전체

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자기베어링을 이용한 잔류질량불균형이 존재하는 초고속 회전체의 온라인 밸런싱 (On-line Balancing of a Ultra-high speed Rotor with Residual Unbalance)

  • 송상호
    • 한국생산제조학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.51-57
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    • 1998
  • In order to minimize vibration problems of rotating machinery rotors have been assembled through balancing machines. Since perfect balancing is impossible, residual unbalances cause serious vibration while the rotor is in high speed region. To minimize unbalance effects of magnetic bearing systems (AMB) during rotation on-line balancing methodology was studied. Unbalances were considered as disturbances of the system. The disturbance observer was used to estimate unbalance force from measurable state and input variables. Balancing inputs computed according to LQR and outputs of the observer were applied to eliminate unbalances during high speed rotation of the AMB. the effectiveness of the on-line balancing was verified through numerical simulations.

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초고속 회전체의 내구성향상을 위한 Co-alloy(T800)의 초고속 용사코팅 (HVOF Spray Coating of Co-alloy(T800) for the Improvement of durability of High Speed Spindle)

  • 조동율;윤재홍;김길수;윤석조;백남기;박병철;천희곤
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.32-37
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    • 2006
  • Micron size Co-alloy(T800) powder was coated on Inconel 718 by HVOF thermal spraying for the studies of the improvement of durability of high speed spindle by using Taguchi program for the parameters of spray distance, flow rates of hydrogen and oxygen and powder feed rate. The optimal coating process was determined by the studies of coating properties such as micro-structure, porosity, surface roughness and micro hardness. Friction and wear behaviors of coatings were investigated by sliding wear test at room temperature and $1000^{\circ}F(538^{\circ}C)$. At both room temperature and $538^{\circ}C$ the sliding wear debris and friction coefficients of the coating were drastically reduced compared with the surface of non-coated parent material. This shows that Co-alloy powder coating is highly recommendable for the durability improvement surface coating of high speed air-bearing spindle. At high temperature wear traces and friction coefficients of both coating and non-coating were drastically reduced compared with those of room temperature since the brittle oxides were formed easily on the surface, and the brittle oxide phases were attrited by the reciprocating sliding wear according to the complicated mixed wear mechanisms These oxide particles, partially melts and the melts play role as lubricant and reduce the wear and friction coefficient. This also shows that Co-alloy powder coating is highly recommendable far the durability improvement surface coating on the surface vulnerable to frictional heat such as high speed spindles.

초고속 유연회전체의 위상조절법을 이용한 능동진동제어 시뮬레이션 (Simulation of active vibration control using phase adjusting method with high speed flexible rotor system)

  • 나재봉;김성원;이원창;김재실
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.425-426
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    • 2006
  • This study proposes a new simulation method of high speed rotor system with the dynamic model using multi body dynamic analysis tool and with a new phase modulating technique as a system control algorithm. A dynamic model of high speed rotor system was built by, ADAMS, commercial multi body dynamic program. The phase modulating technique is a new control algorithm for a rotor system. This algorithm can control system using an adaptive proportional gain and an adaptive phase which are obtained from periodical input signal. To make control system, a ADAMS model and component parameters and phase controller was composed by Matlab Simulink And simulate it.

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임팩트 테스트를 이용한 초고속 회전체용 공기 포일 베어링의 동특성 계수 측정 (Measurement of Dynamic Coefficients of Air Foil Bearing for High Speed Rotor by Using Impact Test)

  • 박철훈;최상규;함상용
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.5-10
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    • 2011
  • MTG(Micro turbine generator) operating at 400,000 rpm is under development and the impact test rig to measure the dynamic stiffness and damping coefficient of air foil bearing for high speed rotor is presented in this study. The stiffness and damping coefficient of air foil bearing depending on the rotational speed can be measured easily and effectively by using the simple configuration of impact test rig which is composed of air gun, gap sensors and high speed motor. The estimation results of stiffness and dampling coefficient using least square estimation method is presented as well.

스마트 진공펌프용 상태변수 측정모듈의 주요 성능과 확장성

  • 정완섭;백경민
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.110.1-110.1
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    • 2016
  • 국내외 최첨단 반도체 및 평판 디스플레이 공정에서 필요한 개별 건식 진공펌프들의 자기진단을 통한 예지보수의 실시간 구현 장치 개발과제의 2차년 전반기 수행된 연구결과의 일부를 본 논문에서 소개한다. 본 연구에서 최종 목표로 설정하고 있는 "smart" 진공펌프란 운전상태에 관련된 변수들의 측정치를 기반으로 한 자기진단 (self-diagnostics) 기능을 내장한 차세대 공정용 진공펌프를 의미한다. 1차년에 선정된 상태진단용 진공펌프의 상태변수(state variable)들의 효과적인 수집을 구현하기 위한 연구가 진행되었다. 기존의 반도체 공정용 진공펌프들에서 측정하고 있는 상태변수로는 온도, 유량, 배기관 압력, 모터 소비전류 등과 같은 정적인 변수들뿐 아니라, 회전기계류의 상태진단에 필수적인 진동신호를 추가한 상태 변수 수집 장치를 개발하였다. 본 연구팀은 진공펌프의 회전진동을 유발하는 대표적인 부품은 회전체, 베어링, 그리고 치차로 이들 3 종의 회전진동성분들을 효과적으로 측정할 수 있는 신호처리 기법을 개발하였다. 금번 연구에서 채택한 진동신호 처리기법은 초고속 FFT 변환 기반의 주파수 대역 별 진동 레벨 환산과 더불어 다단계로 구성된 디지털 필터 (multi-staged decimation filter) 기법을 개발 적용하였다. 이러한 신호처리 기법을 통하여 측정된 진동 신호로부터 회전체, 베어링, 그리고 치차의 회전 진동성분을 효과적으로 측정하는 방법을 금번 학술대회에서 소개한다. 그리고, 진공펌프 상태진단에 필요한 상태변수의 실시간 backup 방법, 그리고 공정관리 server와 통신기능, 그리고 펌프 현장 관리자용 PC와 통신 기법 등 상태변수 측정 모듈의 확장성에 대한 기술적 내용을 소개한다.

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초고속 원심분리기의 회전체동역학 설계 (The Ultra-Centrifuge Rotordynamics)

  • 이안성;김영철;박종권
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1996년도 추계학술대회논문집; 한국과학기술회관, 8 Nov. 1996
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    • pp.319-323
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    • 1996
  • 정격속도 80,000 rpm 초고속 원심분리기(ultra-centrifuge)의 회전체동역학 설계가 수행된다. 설계목표는 충분한 위험속도(critical speed)의 분리여유(separation margin)와 함께, 다수의 고차 위험속도 통과시 원심분리기 로터의 위치에서 양호한 불균형응답특성을 갖는 로터-베어링 시스템의 최적구성을 이루어 내는 것이다. 후자의 특성은 불균형에 의해 가진될 때 로터의 질량중심이 회전축에 가능한 한 근접하도록 함으로써 만족시킬 수 있으며, 이를 위해 초유연축(extra slender shaft)이 적용된다. 이와 더불어, 특히 1차 위험속도에서 공진에 기인한 로터의 큰 변위를 방지하기 위해 범퍼링(bumper ring) 또는 안내베어링(guide bearing)의 설치가 필요하다. 유한요소법(finite element method)에 의한 회전체동역학 모델링이 수행되며, 지지 구름베어링의 강성과 함께 소량의 감쇠(damping)가 고려된다.

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초고속 회전체용 공기 포일 베어링의 동특성 계수 측정을 위한 전자석 가진장치에 관한 연구 (Study on the Electromagnetic Excitation System for the Measurement of Dynamic Coefficients of Air Foil Bearing for High Speed Rotor)

  • 박철훈;최상규;함상용
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제16권3호
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    • pp.18-25
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    • 2013
  • Recently the requirement of long-term mobile energy source for mobile robot or small-sized unmanned vehicle is highly increased, and the micro turbine generator(MTG) which is known to have high energy and power density is under development. MTG is designed to have air foil bearing and high speed rotor of which operating speed is 400,000rpm. In the development stage of high speed rotor and bearing, stability analysis for the full operational speed range is essential and the dynamic coefficients such as stiffness and damping coefficients of bearing depending on the rotational speed are required for that. Although perturbation method is usually used to identify the dynamic coefficients, it's not easy to give the perturbation to the high speed rotating rotor. In this study, we present the dynamic coefficients measurement system for air foil bearing which consists of electromagnets, gap sensors, high speed motor and controller. This measurement system can exert the sine sweep force to the rotor-bearing, measure the displacement of rotor and get FRF(Frequency response function) of rotor-bearing. The least square estimation method is applied to identify the dynamic coefficients of bearing from the measured frequency response at the different rpm and the identified dynamic coefficients for the wide rotational speed range are presented.