• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.28 no.7
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• pp.48-54
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• 2014

This paper discusses study of torque ripple minimization employing an improved TDF(torque distribution function)-based instantaneous torque control to reduce acoustic noise and vibration problem of the SRM. As the flux linkage of the SRM is a nonlinear function of phase current and rotor position, design of optimal controller for the SRM is quite complicated. Hence, an accurate mathematical model considering the nonlinearity of the SRM is required. An improved TDF based torque control has been proposed in order to reduce the toque ripple at high speed operation. Dynamic simulation using Matlab/Simulink as well as Finite Element Analysis is presented. A prototype SRM for electric vehicle traction has been manufactured to validate the experimental results comparing the dynamic simulation results.

• Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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• v.2 no.2
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• pp.242-250
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• 1999

This paper presents an estimation scheme of the external torque applied on the motor by using measured motor input current when the IPM(Interior Permanent Magnet) rotor type BLDC motor operates with constant speed. In general, the BLDC motor is controlled by vector control method. If it could be operated at over critical speed, the control scheme must be modified to flux-weakening control method. The external torque applied on the motor using flux-weakening control method could not be calculated by conventional torque equation because the demagnetizing current Id exists in the motor input current. In this paper, the commonly used flux-weakening control method is studied and the modified torque estimation scheme is suggested. The estimation scheme has been verified by the simulations and experimental results.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2008.10a
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• pp.22-24
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• 2008

영구자석 동기전동기(Permanent Magnet Synchronous Motor)를 벡터 제어로 구동 시 정확한 회전자 위치정보가 요구된다. 일반적으로 레졸버(Resolver)를 이용하면 회전자의 절대 위치(absolute position)를 알 수 있다. 하지만 레졸버의 변압비 차이, 불평형 여자신호, 불균일한 인덕턴스 성분, 신호처리 회로상의 왜곡으로 인해 신호의 크기 불평형이 발생하고 이는 위치정보에 주기적인 오차 성분이 나타나게 되며, 이러한 오차 성분들은 토크에 영향을 준다. 본 논문에서는 이러한 오차 성분을 수학적 해석을 바탕으로 확인하고 보상하는 방법을 제안하였다. 제안된 알고리즘의 타당성을 실험을 통해 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.07a
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• pp.343-344
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• 2015

본 논문은 고속영역에서 3차 고조파의 영향을 고려한 5상 유도전동기의 약계자 운전을 제안한다. 5상 유도전동기는 집중권의 형태로 되어있어 공극 자속이 제 3차 공간 고조파 성분을 포함한다. 따라서 5상 유도전동기의 역기전력은 3차 고조파가 포함된 형태이므로, 5상 유도전동기의 약계자 운전은 3차 고조파 성분을 고려하여 수행해야 한다. 약계자 운전에 앞서 정격 이하의 속도에서는 간접벡터제어를 사용하고, 정격이상의 고속 영역에서는 최대 토크 발생과 전압 및 전류 제한 영역을 고려한 약계자 운전을 수행한다. 본 논문에서는 3차 고조파를 고려한 5상 유도전동기의 약계자 운전을 시뮬레이션으로 검증한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1993.07b
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• pp.1047-1050
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• 1993

Recently, AC servo motor has expanded its application areas the to the development of the power semi-conductor and control technology. But it has large torque ripple for its nonlinear characteristics and phase commutaion. In this paper, we proposed the switching angle overlapping method, and current control using tracking method in order to generate the constant torque of AC servo motor that has the trapezoidal back e.m.f. It is compared the these types of control method with the characteristics through simulation. We show that these methods lead the torque ripple to reduce and makes the position and speed characterlistics improved effectively. Also we prove that current control using tracking method is the best way to reduce torque ripple among the these types of control method.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.10c
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• pp.317-319
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• 2005

In this paper, control algorithm for torque ripple compensation in DFIG wind power generation system is proposed. A simple PI controller is designed for the negative sequence voltage cancellation using negative sequence currents in the grid-side converter. As a result, the stator voltage contains only the positive sequence components and the torque pulsation of the generator is effectively compensated. Propose algorithm is confirmed with PSCAD simulation model.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1995.07a
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• pp.255-257
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• 1995

In this paper, a new speed estimation method of induction motors based on the very quick torque control is proposed to realize speed sensorless control. The proposed method can be realized very simply by detecting primary motor current and voltage command at every sampling time. As the method need not the differential value of primary current in a arithmetic of voltage command, it can be expected to promote the precision of speed estimation in low speed area, especially. Through the numerical simulation, the validity of the proposed method was successfully confirmed.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.17 no.1
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• pp.101-109
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• 2000

Mutual torque ripple in a brushless DC motor is the main source of acoustic noise, especially fur motor operation with high speed and torque. This paper presents a method to obtain mutual torque ripple to identify acoustic noise source. Mutual torque ripple can be determined by analyzing phase current shape and magnetic circuit with different lead angles. Current shape is determined by state space model of voltage equation with the use of inductance calculated by FEM, and confirmed by experimental results. Mutual torque ripple is also determined by FEM analysis for the calculated current shape. Acoustic noise experiment reveals that mutual torque ripple with different lead angle is one of the main sources for noise generation in a brushless DC motor.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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• v.21 no.7
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• pp.34-42
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• 2022

Minimizing the backlash of gears and reducers is important for their proper and precise functioning. In this study, an automatic backlash measuring system was developed for the mass production and quality control of a military-grade reducer. The developed automatic backlash measurement system eliminates human error during the backlash measurement process. It also reduces the manufacturing time and digitizes the backlash number. The system was tested for an aircraft machine gun control reducer that required low-torque and high-precision conditions. The test results show that the torque range was 0.820-4.788 Nm. The maximum torque error is less than 0.231 N·m at 2.943 N·m, and 1.2 arcmin of the maximum backlash error with ± 0.3 arcmin of repeatability. The developed system satisfies all required conditions: torque of 1-3 Nm, torque accuracy within ± 0.5 N·m, and backlash accuracy of ± 3 arcmin.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.206-206
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• 2008

압전소자를 이용한 초음파 모터는 전자기적 원리로 동작하는 기존의 모터에 비해 구조가 간단하고 소형, 경량화가 가능하며 저속에서 큰 토크가 가능하고 ${\mu}m$단위 까지 정밀제어가 가능하다는 장점 등으로 인해 그 응용분야가 점차 확대되고 있다. 초음파 모터의 원리는 수평과 수직방향에서 변위가 타원형 운동을 형성하는 것이다. 따라서 선택한 타원운동의 방식에 의해서 모터의 형상이 달라진다. 초음파 모터는 액츄에이터를 사용하여 만들기 때문에 액츄에이터의 특성은 모터의 타원변위나 토크에 영향을 미친다. 단판형 액츄에이터에 비하여 적층 액츄에이터는 입력 임피던스를 낮추어 낮은 구동전압에서 구동이 가능하며 큰 변위와 토크를 발생하기 때문에 진동자의 수명 향상과 구동전압을 낮추기에 적합하다. 적층 액츄에이터는 변위량이나 응력 등을 개선하기 위해서 전기기계 결합계수(kp) 및 압전 d상수가 큰 재료가 요구되며, 고전압에서 장시간 구동 시 마찰에 의한 열손실을 감소시키기 위해 높은 기계적 품질계수(Qm)를 가져야한다. 적층 시 내부전극으로 사용하는 Pd, Pt가 함유된 전극은 가격이 비싸 제조비용을 상승시킨다. 상대적으로 값싼 Ag전극을 사용하면 비용절감을 할 수 있지만 융점이 낮아서 저온소결이 불가피하다. 따라서, 특성이 우수한 적층 액츄에이터를 제조하기 위해서 저손실, 저온소결 할 수 있는 액츄에이터 재료가 필요한 실정이다. L1-B4 혈 선혈 초음파 모터는 L1모드와 B4모드의 공진 주파수가 일치하여야 큰 변위를 얻을 수 있는데 이전의 논문에서 Atila를 이용한 시뮬레이션 결과를 분석한 봐 있다. 적층 액츄에이터의 층수를 5,7,9,11,13,15층으로 하여 L1-B4모드에서의 공진주파수를 비교한 결과 13 층일 때 두 모드가 비슷한 공진주파수를 보였고, 티원변위궤적도 다른 층수에 비해 크게 나타났다. 본 연구에서는 시뮬레이션 결과 가장 좋은 특성을 보인 13층 액츄에이터로 선형 초음파 모터를 제작하였다. 또한, 액츄에이터는 압전 및 유전특성이 우수한 저온소결 PZW-PMN-PZT세라믹을 이용하여 제작하였고, 내부전극으로 Ag전극을 사용하였다. 제작된 13 층 선형초음파모터를 가지고 프리로드 및 전압에 따른 속도를 조사하였고, 시뮬레이션 결과와 비교해 보았다.