• 전기기술인
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• 통권166호
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• pp.27-30
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• 1996

• 해양환경안전학회지
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• 제18권4호
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• pp.360-364
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• 2012

전기추진시스템 분야에서 AC/DC 컨버터는 상대적으로 간단한 다이오드 소자를 이용하는 정류기가 가장 널리 사용되고 있으며 이 정류기는 입력 전류에 큰 고조파를 포함하고 있어서 고조파 저감을 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서 제안된 방식은 다이오드 정류기의 출력 전류를 정류기와 추진전동기 입력측에 주입하여 정류기와 추진전동기 입력 전류에 포함되는 고조파 성분을 줄이고 또한, 와이-델타 변압기를 정류기 및 추진전동기 입력회로에 설치되는 전류주입장치의 분배회로에 사용하여 주입전류와 전원 및 부하를 서로 절연함으로써 전류파형 개선과 전기적 안전성을 확보하였다. 제안한 방법을 현재 사용 중인 전기추진선박에서 적용하여 시뮬레이션 하였으며 기존의 전력변환장치와 비교하여 그 타당성을 입증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.339-340
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• 2015

본 논문에서는 y결선 된 7상 BLDC 전동기의 최대 효율 제어를 위한 새로운 권선 여자 방식을 제안한다. 다상 BLDC 전동기의 기본동작은 N상 (N-1)여자 방식이다. 하지만 여자되는 권선수를 감소시켜도 동작이 가능하다. 수중 추진 시스템의 동일한 부하 조건에서 다상 BLDC 전동기는 여자되는 권선수에 따라 발생하는 손실이 다르기 때문에 최대 효율 제어를 위해서는 여자되는 권선의 수를 조정해야 한다. 전동기의 동손과 인버터 시스템의 전기적인 손실은 기존의 논문과 IGBT 제조사의 애플리케이션 노트를 활용하여 계산이 가능하다. 따라서 동일한 부하조건에서 다상 BLDC 전동기의 여자되는 권선수에 대한 전기적인 손실과 전동기의 동손을 분석하고 최대 효율 운전을 위한 새로운 권선 여자 방식을 제안한다. 제안한 방법은 시뮬레이션 및 실험을 통해 검증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.963-965
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• 2005

본 연구는 대용량 추진용 32극, 192슬롯의 3MW급의 BLDC(Brushless DC) 전동기를 모델로 2차인 유한요소법(FEM)을 이용 전자계 및 열계 특성을 해석한 것이다. 이러한 해석을 통하여 BLDC 전통기의 진동 및 소음의 원인을 분석하고 성능향상을 위한 방법을 연구하며 이에 전동기의 소음 및 진동의 저감과 성능을 향상시킬 수 있는 최적설계에 그 목적이 있다. 또한 FEM을 이용 열계 특성을 해석하고 이를 분석하여 설계정수 변경에 반영한다. 위의 결과들을 설계에 적용하여 BLDC의 성능향상을 위한 최적설계 모델을 제시하게 될 것이다.

• 전력전자학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.277-284
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• 2007

본 논문은 전기추진시스템에 사용되는 BLDC 전동기 중에서 최대 토크 특성을 갖는 독립상 BLDC 전동기의 제어 특성에 대하여 기술하고자 한다. 독립 상 전동기는 각 상이 전기적으로 분리된 형태로 구성된 것이 특징이다. 이러한 특징을 분석하기 위하여 Y결선 3상 BLDC 전동기와 독립 3상 BLDC 전동기를 모델링하고, 시뮬레이션을 통하여 비교하였다. 시뮬레이션 결과 Y결선 3상 BLDC 전동기에 비하여 독립 3상 BLDC 전동기가 상전압이 높았다. 고정자 저항 및 인덕턴스가 일정할 때, 높은 상전압은 최대 상전류의 증가를 가져왔고, 이러한 전류 증가는 최대 토크를 증가시킨다. 그러므로 독립상 BLDC 전동기의 상전류를 제어함으로써 독립상 BLDC 전동기의 전류 맥동이 저감됨을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1077-1079
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• 2005

최근 산업기기의 대형화로 인하여 전기기기 및 전력기기의 고효율 대용량 설계에 대한 관심이 커지고 있다. 그 동안에는 대용량 전동기로 주로 유도전동기와 릴럭턴스 전동기가 사용되어 왔다. 그러나 유도전동기는 저속에서의 효율이 낮으며 회전자의 열손실이 효율과 역률을 저하시키는 단점이 있고, 릴럭턴스 전동기는 구조 및 동작원리 상 큰 맥동토크로 인하여 소음과 진동이 매우 크다. 이에 효율과 역률이 좋고 고속운전이 가능한 영구자석형 전동기에 대한 연구가 많이 진행되었고 최근에는 영구자석 재질(희토류계)의 발달함로 인하여 고속 대용량 자석계자형 BLDC와 영구자석형 동기전동기의 설계가 가능해져 대형기에 많이 이용되고 있다. 그러나 대용량 전기기기의 경우 그 크기와 부피가 매우 크고 대전류 대전압의 전원을 공급하여야 하기 때문에 인버터부를 병렬 연결하여야 하므로 제어부를 포함한 전동기의 설치 공간이 증가해 지는 단점이 있다. 이에 본 연구에서는 인버터를 전동기의 회전자 내부에 배치한 인버터 내부형 5[MW]급 BLDC 전동기를 설계하고자 하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제36권1호
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• pp.35-41
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• 2012

본 논문은 수중체용 냉각 시스템에 관하여 분석하고, 수중체에 최적화된 냉각 제어 알고리즘에 관하여 연구하였다. 수중체용 대용량 추진 전동기는 동손 및 철손으로 인해 발생하는 고열로부터 전동기를 안정적으로 보호하기 위해 청수를 이용한 냉각 시스템이 사용된다. 이 냉각 시스템은 전동기의 온도를 유지하기 위해 외부 환경 및 전동기의 회전수 유지시간에 따라 해수 및 청수 펌프 RPM을 조절한다. 본 논문에서는 제안하는 냉각 시스템의 검증을 위한 시뮬레이션 프로그램을 구성하였으며, 다양한 제어 기법을 적용하여 냉각 수행 능력을 검증하였다. 그 결과 제안하는 냉각 알고리즘은 열적 안정성과 효율이 기존 냉각 알고리즘에 비해 높음을 확인하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.600-608
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• 2016

본 논문은 전기철도 추진용 유도전동기 최적 설계에 관한 논문이다. 먼저 유도전동기의 등가회로 특성을 이용한 기초 설계 프로세스를 통해 기본 모델을 산정하여 목표 성능을 만족하도록 하였다. 그리고 회전자 슬롯수 및 공극 길이를 토크, 토크 리플, 효율, 역률 특성을 비교 분석하여 결정하였다. 그 다음으로 반응표면법을 이용하여 회전자 슬롯 형상을 최적화하였다. 최종적으로 이러한 과정으로 도출한 최종모델이 등가회로와 유한요소해석 결과를 통해 목표 성능을 만족하고 효율이 기본 모델 대비 향상된 것을 확인하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제33권6호
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• pp.946-951
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• 2009

An induction motor based on DTC(Direct Torque Control) is being increasingly used in various industrial applications. DTC offers faster torque response and better speed control with lesser hardware and processing costs in compared with other controlled drives. This study was to evaluate performance of DTC for induction motor of electric propulsion ship. The simulation results indicated good speed and torque response from the low to middle speed range. Also, DTC has advantages such as the independency on motor parameter.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권12호
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• pp.2618-2624
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• 2009

전기추진선박의 추진시스템에서 중요하게 고려해야 할 사항이 전력변환장치에 의해 전동기에 공급되는 전압 및 전류에 포함되는 고조파 성분을 억제하는 것이다. 근래에 특수선박의 전기추진시스템에서 속도 및 토크제어기법으로 많이 사용하고 있는 벡터제어방식이 많은 제어기와 복잡한 연산을 요구하고 토크의 동적 특성이 전동기의 정수변화에 영향이 큰 단점을 가지고 있어서 대안으로 제시되고 있는 제어기법 중에 하나가 직접토크제어방식이다. 하지만 직접토크제어방식은 영벡터를 인가하지 않으므로 토크리플이 심하여 공급 전류파형에 고조파 성분이 포함되는 단점을 가지고 있으므로 이를 해결해야 한다. 본 논문에서는 유도전동기를 추진기로 채용하고 있는 LNG 선박의 전기추진시스템에서 직접토크제어방식을 사용하는 경우에 고조파 발생을 저감하기 위한 제어방식을 제시한다. 새로운 직접토크제어방식은 샘플링 주파수의 변화없이 복잡한 제어기를 사용하지 않고 인버터 스위칭 주파수를 일정하게 유지한 채 개선된 공간벡터 변조법에 의해 인버터를 제어하는 방식이다. 제안된 방식의 유효성은 추진기에 공급되는 전류파형에 포함된 고조파 성분의 분석과 속도제어 특성을 통해 입증한다.