• 제목/요약/키워드: 토크 맥동

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위치센서를 사용하지 않는 SRM에 대한 새로운 속도제어 알고리즘 (A New Speed Control Algorithm for SRM Without a Shaft Position Sensor)

  • 김태한;하인중;안종보;김상권
    • 전자공학회논문지S
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    • 제36S권4호
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    • pp.32-37
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    • 1999
  • 본 논문에서는 위치센서 없는 Switched reluctance motor에 대해 저가로 구현가능한 새로운 속도제어 알고리즘을 제안한다. 대부분의 기존의 연구결과들은 상전환을 위한 점호각을 정확히 검출하는 것을 목표로 하였다. 그러나, 점호각 검출에서의 오차는 고속운전시 발생토크맥동과 효율의 저하, 심지어 탈조를 야기해왔다. 속도제어를 위해 제안하는 방법은 잘 알려진 phase locked servo(PLS) 속도제어루프에 ΔΣPLL과 유사한 점호각추정기를 위상검출기로 사용하는 것이다. 그것에 의하여, 제안한 알고리즘은 점호각검출오차와 발생토크맥동을 줄일 수 있다. 따라서, 저가로 고속운전에서의 속도오차를 감소시킬 수 있다.

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자동차 부품용 고속, 고부하 BLDC 모터내의 전자기적 토크 맥동 저감 (Reduction of Electromagnetic Torque Ripple in High-Speed, High-Load Brushless DC Motors used for Automobile Parts)

  • 황상문
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제6권4호
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    • pp.39-46
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    • 1998
  • For permanent magnet brushless DC motors used for high speed fuel pumps, torque ripple is an important origin of vibration, acoustic noise and speed fluctuation. In this paper, the output torque profile of a PM motor with one phase energized is decomposed into the commutation torque, the reluctance torque and the armature reaction torque according to their source origins. It verifies that the output torque profile is qualitatively equivalent to the BEMF profile for low reluctance motors. This paper discusses the effect of magnet pole shaping and magnet arc length on the output torque and torque ripple. A magnet edge shaping is proposed to design a trapezoidal BEMF motor without torque ripple, with minimal sacrifice of the maximum output torque.

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電動力設備의 運轉에 의해 發生되는 磁界의 測定과 解析 (Analysis and Measurement of the Magnetic Fields Cause by Operation of Electromotive Installations)

  • 이복희
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제9권2호
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    • pp.146-146
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    • 1995
  • 본 논문은 유도전동기의 운전조작시에 발생되는 자계변화특성에 대하여 기술하였다. 본 측정시스템은 자기적분형 자계센서, 증폭기, 능동형 적분기로 이루어졌으며, 교정실험에 대한 측정계의 주파수대역과 감도는 각각 20[Hz]∼0.234[mV/μT]이다. 유도전동기의 기동과 정상운전중에 발생하는 자계성분을 측정하였으며, 고조파 성분을 고속 푸리에 변환기법으로 분석하였다. 유도전동기의 직입기동시에는 단일성 펄스자계가 강하게 발생하였으며, 이의 피크치는 정상상태의 값보다 5배이상 크게 나타났다. 이러한 긴 과도시간과 강한 자계의 세기는 전동기의 큰 인덕턴스와 동특성에 기인된다. 유도전동기의 정상운전시에는 유도전동기의 극수에 의존하는 기본파에 대한 분조파의 자계성분이 관측되었다. 또한, 자계의 분조파 성분은 전동기의 토크 변동으로 불균일한 회전토크로 인해 생기는 맥동전류와 전압플리커에 의해서 발생하는 것으로 생각된다. 인버터구동형 유도전동기에서는 직입기동에 비하여 많은 고조파 성분이 발생되고 있었으며, 특히 전동기의 구동주파수가 낮을수록 맥동토크에 의한 전류변화로 고조파 성분은 더욱 증가하였다.

전기추진선박의 토크 및 속도변화에 따른 전력변환장치의 고조파 분석 (Harmonic Analysis of Power Conversion System for Torque and Speed Changing of Electric Propulsion Ship)

  • 김종수;김성환
    • 해양환경안전학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.83-88
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    • 2011
  • 근래에 전기추진선박의 필요성이 대두되고 있으며 특수선박을 시작으로 건조가 증가되고 있는 실정이다. 하지만 선박은 운항 환경에 따라 추진기의 출력 토크 및 속도의 변동이 심하므로 전기추진시스템에 큰 영향을 미친다. 대표적으로 출 입항시, 정상상태의 대양 항해시, 황천 항해시에 선박 추진시스템의 토크 및 속도 변동이 짧지만 빈번하게 변동하게 되므로 전기추진시스템의 전력변환장치에서 전류 및 전압파형에 고조파가 크게 포함되어 발전기, 변압기, 컨버터, 인버터 및 추진전동기에 손실의 증가, 기기의 열화 및 토크 맥동 발생 등의 좋지 않은 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 선박의 운항 환경에 따른 추진시스템의 전류 및 전압파형에 포함되는 고조파 함유율을 분석하였다. 분석 결과 저속 영역에서의 잦은 속도 및 부하 변동에 따라서 전동기에 공급되는 전류 및 전압 파형에 포함된 총 고조파 왜형율과 전동기의 토크 맥동이 증가됨을 확인할 수 있었다.

축방향 자속형 영구자석 BLDC 전동기의 코깅 토크 저감에 관한 연구 (A Study on the Cogging Torque Reduction in a Novel Axial Flux Permanent Magnet BLDC Motor)

  • 조원영;이인재;구대현;전연도;조윤현
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제55권9호
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    • pp.437-442
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    • 2006
  • Cogging torque, the primary ripple component in the torque generated by permanent magnet (PM) motors, is due to the slotting on the stator or rotor. This article shows the reduction of cogging torque in a novel axial flux permanent magnet (AFPM) motor through the various design schemes. 3D finite element method is used for the exact magnetic field analysis. The effects of slot shapes and skewing of slot on the cogging torque and the average torque have been investigated in detail.

고정자 자속을 기반으로 한 유도전동기의 새로운 직접 토크 제어 (A Novel Direct Torque Control of Induction Machines based on Stator Flux)

  • 박준현;정종진;최종우;김흥근;노의철;부경대학교전기제어계측공학부조교수
    • 전력전자학회논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.297-302
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    • 2002
  • 유도전동기의 직접 토크 제어방식은 구조가 간단하여 구현이 용이하고, 빠른 토크 응답성을 갖는 것을 특징으로 견인용 유도전동기의 추동시스템 등에 그 응용분야를 넓혀가고 있다. 그러나 히스테리시스 제어기를 사용하여 출력전압을 결정하는 기존의 직접 토크 제어방식에서는 인버터의 스위칭 주파수가 히스테리시스 밴드 폭과 운전조건에 따라 가변하고 토크맥동이 발생하는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 인버터의 스위칭 주파수를 일정하게 유지하고 저속 및 고속 운전영역에서 전동기의 토크 및 고정자 전류 맥등을 저감하기 위한 목적으로 고정자 자속 제어개념과 공간전압벡터 P%에 의한 새로운 직접 토크 제어방식을 제안하였다. 시뮬레이션과 실험을 통해 제안한 알고리즘의 타당성을 입증하였다.

스위치드 릴럭턴스 전동기 최적운전을 위한 연구 (Research for Optimal Operation of Switched Reluctance Motors)

  • 정성인
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.143-148
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    • 2023
  • SRM의 특성 중 비선형성으로 인해 최대토크 및 최소 토크 맥동 형성을 위한 적정 운전이 어렵다. 또한 고정 스위칭각 제어 때 속도 가변에 따른 토크 형성이 불안정하여 효율을 저하시키는 문제점을 가지고 있다. 따라서 속도 가변에 따른 능동적인 스위칭각 제어가 필요하다. 본 논문에서는 SRM의 비선형성으로 인한 문제점으로부터 선행각 (Advance angle)의 자동제어에 의한 토크 리플 저감과 이에 따른 출력 토크 향상에 의한 구동 성능개선을 위한 방법에 대해 모색하였다. 또한 히스테리시스 전류제어기 성능에 따른 스위칭 가변으로 인한 SRM의 최적 운전에 대해 살펴보았다.

3상 4선식에시 비선형 부하의 운전시 유도전동기의 특성 해석 (Characteristics Analysis of Induction Motor by Operation of Non-linear Loads under the 3-Phase 4-Wire Grid System)

  • 김종겸;박영진;이은웅
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제20권8호
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    • pp.54-62
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    • 2006
  • 3상 4선식 전원공급 시스템에서 단상 및 3상 부하의 운전하에서 전압 불평형은 부하의 불평형 운전에 의해 발생되고, 전류 불평형은 떨어진 전압 품질에 의해 더욱 심해진다. 에너지 변환장치로 사용되는 여러 형태의 컨버터는 3상 4선식 배전시스템에 직접적으로 고조파 전류를 주입함으로서 고조파 왜란을 증가시킨다. 고조파 전류는 전동기 출력 토크를 감소시키고, 전동기를 과열 또는 소음을 증가시키며 회전자에 토크 맥동을 증가하여 기계적인 공진과 진동을 발생하는 등 여러 가지 부작용을 낳고 있다. 따라서 본 논문은 3상 4선식 배전시스템에서 선형 및 비선형 부하의 혼합 운전시 불평형과 고조파 성분에 의해 유도전동기의 특성 변화에 대한 연구로서 선형 단독운전, 비선형 부하 결합에 따른 특성 변화를 해석한 것으로서 단상 비선형 부하의 추가 운전시 5 고조파 필터로도 저감이 어려운 고조파로 인해 토크 맥동 횟수는 줄고 리플값은 증가함을 확인할 수 있었다.

전 영역 운전을 위한 모듈형 멀티레벨 컨버터 제어 알고리즘 (Control of the Modular Multilevel Converter for Overall Frequency Operation)

  • 정재정;이학준;설승기
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.197-198
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    • 2012
  • 본 논문에서는 Modular Multilevel Converter(MMC)의 전 영역 운전을 위한 제어 알고리즘을 제안한다. 이론적으로, MMC 시스템에서 셀 캐패시터 전압 맥동은 출력 주파수에 반비례하고 출력 전류에 비례한다. 따라서 교류 전동기의 기동 토크 인가 또는 저속 운전 시에 각 셀 캐패시터의 전압 맥동이 과도하게 커져 시스템 동작이 불가능하다는 단점이 존재한다. 본 논문에서는 이를 극복하기 위한 방법을 제안하고 실험을 통해 그 유효성을 살펴보도록 한다.

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용적형수차의 압력맥동 발생기구 및 특성에 관한 연구 (Occurrence Mechanism and Characteristics of Pressure Pulsation in a Positive Displacement Hydraulic Turbine)

  • 최영도
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제31권8호
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    • pp.947-953
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    • 2007
  • Occurrence of pressure pulsation in positive displacement hydraulic turbine is one of the principal problems which should be cleared to improve the turbine performance and to put the turbine to practical use. Therefore, present study is tried to examine the occurrence mechanism and characteristics of the pressure pulsation CFD analysis and experimental measurement are implemented in this study to clarify the phenomena of unsteady pressure pulsation. The results show that occurrence reason of the pressure pulsation is not only due to a series of opening and closing of the chamber formed between rotor and casing wall but also due to the variation of rotational speed of following rotor. The pressure pulsation causes torque variation and the curve patterns of the torque variation conforms to that of the pressure pulsation. Pressure in the chamber is equal to the averaged value of inlet and outlet pressures. Sudden pressure decrease by accelerated through-flow between lobe and casing wall results in torque loss.