• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.40 no.1
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• pp.34-38
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• 2016

Recently, electric propulsion systems are been increasingly used in large cruise ships and merchant vessels. When abnormal electrical conditions occur in the motor of an electric propulsion ship, they can cause serious damage to the motor and propeller shaft. Research on abnormal conditions of propulsion motors used in electric propulsion vessels and electric ships difficult to find. In this study, a mathematical model of the electric propulsion system is proposed to analyze transient phenomena that occur in the case of electric propulsion motor or propeller shaft malfunction. A synchronous motor was used in the MATLAB computer simulation of this study. In the event of electrical malfunction of the electric propulsion motor at rated operation, over current occurs in the condition of 1 phase ground, over torque occurs at 3 and 2 phases ground and over current and torque occur when exciting power fails at rated operation.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07b
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• pp.835-836
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• 2006

최근의 선박 추진시스템은 기존의 엔진, 터빈 등의 구동 원에서 선박의 발전기로부터 선체 외부의 프로펠러와 일체형으로 구성된 모터를 구동하여 추진하는 전기추진식으로 변화되고 있다. 특히, 히토류계 영구자석재질의 발달로 인하여 대형 선박의 추진을 위한 대용량 자석계자형 BLDC와 영구자석형 동기전동기의 설계가 가능해 졌으며, 이에 대한 연구구도 활발히 이루어지고 있다. 그러나 이도 중 소형 선박기기에 한정되어 있으며, MW급 이상의 대형기기의 설계 연구도 일부 선진국에서만 진행 되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 5MW, 150rpm급 대용량 추진전동기 설계에 관한 연구를 하였다. 본 설계 모델은 오랜 기간 해양 운행을 해야 하는 선박특성 상 중요한 부분인 에너지 효율을 높이기 위하여 인버터를 전동기 내부에 배치한 구조로 부피와 중량을 줄이고, 더불어 속도에 따라 인버터를 커플링하여 상변환이 가능한 전동기를 설계하였다.

• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.13 no.2
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• pp.166-172
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• 2010

Currently, vector control is used for speed control of trains because induction motor has high performance is installed in Electric railroad systems. Also, control of the induction motor is possible through various methods by developing inverters and control theory. Presently, rolling stocks which use the induction motor are possible to brake trains by using AC motor. Therefore model of motor block and induction motor is needed to adapt various methods. There is Variable Voltage Variable Frequency (VVVF) as the control method of the induction motor. The torque and speed is controlled in the VVVF. The propulsion system model in the electric railroad has many sub-systems. So, the analysis of performance of the speed control is very complex. In this paper, simulation models are suggested by using Matlab/Simulink in the speed control characteristic. On the basis of the simulation models, the response to disturbance input is analyzed about the load. Also, the current, speed and flux control model are proposed to analyze the speed control characteristic in the train propulsion system.

• KIPE Magazine
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• v.16 no.3
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• pp.42-48
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• 2011

전기철도차량은 차량의 운행에 필요한 전력 및 동력을 공급하기 위한 대용량 추진제어 컨버터/인버터, 소용량 스위칭모드 전원장치와 같은 전력변환장치와 견인전동기에 이르기까지 다양한 설비를 갖추고 있다. 전기철도차량의 성능평가는 전력변환장치와 견인전동기를 포함한 추진장치의 성능평가라 할 수 있을 정도로 많은 비중을 차지하고 있다. 한국철도기술연구원은 국토해양부로부터 지정받은 성능시험기관으로써 국내 다양한 철도차량의 성능평가를 수행하고 있다. 본 논문에서는 철도차량의 성능시험기준을 근간으로 철도차량용 추진제어 인버터와 견인전동기의 성능 시험평가에 대한 방법 및 다양한 성능 시험평가 사례에 대하여 소개하고자 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.10c
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• pp.47-49
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• 2005

최근의 선박 추진시스템은 기존의 엔진, 터빈 둥의 구동 원에서 선박의 발전기로부터 선체 외부의 프로펠러와 일체형으로 구성된 모터를 구동하여 추진하는 전기추진식으로 변화되고 있다. 특히, 히토류계 영구자석재질의 발달로 인하여 대형선박의 추진을 위한 대용량 자석계자형 BLDC와 영구자석형 동기전동기의 설계 연구가 활발히 이루어지고 있다. 그러나 여전히 MW급 대용량 BLDC 추진전동기의 설계 연구는 미흡한 실정이다. 이에 본 연구에서는 5MW급 대용량 BLDC 추진전동기 설계 연구를 진행하였으며, 그 결과 슬롯 수에 의한 고정자 형상이 다른 3가지 타입의 인버터 내장형 MW급 모델을 설계하였다. 그리고 이들 모델들을 정자계 유한요소법을 이용하여 해석함으로써 고정자 형상에 따른 회전특성을 분석하였고, 이를 바탕으로 본 설계 조건에 적합한 고정자 형상 설계 방향을 제시하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.1057-1058
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• 2008

철도차량용 선형추진시스템에 있어서, 지상레일에 설치되는 선형유도전동기의 2차측의 리액션플레이트의 시공 공차에 의해서 발생되는 1차측과의 공극의 변화는 추진 시스템의 운행 시 승차감과 기기효율을 떨어뜨리는 결과를 초래하기 때문에 선형유도전동기의 균일 공극 운전은 추진 시스템의 효율을 증가시킬 수 있는 중요한 사항이다. 또한 경사구간에서의 선형유도전동기의 공극길이 조절을 통해서 선형유도 전동기의 용량 변경 없이 추력을 증가시키는 것이 가능하다. 따라서 본 논문에서는 선형유도전동기의 공극 길이를 제어할 수 있으며, 공극 길이제어를 통하여 추진 시스템의 성능 변화를 살펴볼 수 있는 축소 모델선형유도전동기 성능시험기의 공극조절 시스템의 동적 모델링 및 특성 해석을 통하여 시스템을 구성하는 파라미터들의 특성 변화 분석 및 시스템 구현 가능성에 대한 연구를 수행하였다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.15 no.2
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• pp.425-431
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• 2011

The harmonic distortion level may be significant in electric propulsion systems, as the main loads usually are variable speed propulsion/thruster drives. Distortion of currents and supply voltage waveforms may lead to: Increased power dissipation(losses) in equipment connected to the network, such as generators, motors, transformers, cables, etc., from the harmonic currents, may cause overheating and deterioration of the insulation, and reduced life time of the equipment. In this paper introduced the canceling method of harmonic currents by a multipulse drive with phase shifting transformer. The simulation results indicated a good speed response to the middle speed range of electric propulsion motor. And also, THD(total harmonic distortion) and torque ripple could be reduced in comparing the 12-pulse drive with 6-pulse drive.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.886-887
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• 2015

선진 각국에서는 고효율, 친환경 에너지 공급 및 이용 기술, 그리고 효율적인 에너지 절약 기술 개발에 관한 연구 개발이 활발히 진행되고 있다. 이러한 연구 중 항공기 분야에서는 전동기로 프로펠러를 회전시키는 전기추진 항공기에 대한 관심과 수요가 증가하고 있다. 소형 항공기 추진용 전동기는 엔진과 함께 소형 항공기의 주 구동원으로서 중요성이 강조되고 있다. 또한 근래에 전동기의 비중이 커짐에 따라 고출력, 고효율화 되고 있는 추세이다. 본 논문에서는 항공 운항 패턴 중 이륙, 상승, 순항구간에 따라 각각 요구하는 성능을 만족하는 고출력, 고효율 전동기 개발에 대해 다루었다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.04c
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• pp.13-15
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• 2008

본 논문은 대형(MW 급) LNG 전기추진선박 시스템의 동적 정적 특성에 대해 다룬다. 특히, 선박 항해시와 LNG Unloading시에 대해 전력조류해석(정특성 해석)으로 시스템 모델링의 타당성을 검증하였다. 아울러, LNG Unloading에 대한 Cargo Pump 기동시 시스템의 전압변동률 및 발전기의 주파수(속도)변화를 관찰하였으며, PID제어기로 구성된 발전기 Governor의 파라미터를 설계하기 위해 실제 항해시 발생할 수 있는 몇 가지 상황(발전기 및 추진전동기 Trip)의 과도안정도해석을 수행하였다. 따라서 전동기 기동해석 및 과도안정도해석(동특성 해석)으로 발전기 및 추진전동기의 전압안정성을 관찰하였다.

• Journal of IKEEE
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• v.15 no.1
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• pp.96-103
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• 2011

This paper deals with the characteristic analysis of the integrated power system applied for the electric propulsion ships. This includes the electric power system modeling which is accomplished with the electric power network mainly composed of generators, switchboards, variable frequency devices, electric motors, and etc. In addition, performance comparison between the permanent magnet synchronous motor (PMSM) and the induction motor (IM) for 3.7MW ship propulsion has been done. In order to investigated the main performance of propulsion motor, a coupled model taking into account torque density, copper loss, iron loss, efficiency, power factor, and torque ripple using finite element analysis (FEA) has been employed.