• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.724-725
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• 2015

본 논문에서는 모터의 방사계 소음 진동에 영향을 미치는 표면전자기력의 발생 매커니즘을 확인하고자 한다. 고정자 표면에서 발생하는 전자기력 가운데 토크에 기여하지 않는 성분을 구분하기 위해 전자리겨 성분을 Radial과 Tangential방향으로 나눈다. 이 중 토크에 기여하지 않는 Radial방향의 힘을 발생시키는 Tangential Flux Density성분의 분포를 확인하고, 자속 포화도 분포와 어떠한 관계가 있는지 확인한다. 모터의 자속밀도 및 전자기력에 대한 계산은 유한요소해석을 기반으로 한 수치 해석기법을 통해 수행하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.799-800
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• 2006

외전형 모터는 내전형 모터에 비해 소형화 및 경량화 시킬 수 있는 특징을 가진다. 그러나 회전자와 고정자간의 공극사이에 이심률이 있을 때, 불균형 모멘트로 인한 토크 리플이 내전형보다 더 크게 일어나는 단점이 있다. 이전의 연구들은 회전자 슬롯 형상의 변화에 따른 모터의 변화를 유한요소해석법을 통해 알아보았다. 우리는 이러한 유한요소해석법을 통한 시뮬레이션을 통해 외전형 모터에서 이심률이 발생 및 증가함에 따라 나타나는 토크 리플을 줄일 수 있는 최적화된 슬롯형태를 찾아보았다.

• 한국자기학회지
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• 제27권2호
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• pp.54-62
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• 2017

본 논문은 압축기 구동용 180 W급 매입형 영구자석 동기 전동기의 설계에 관하여 기술하였다. 먼저 전동기의 초기설계는 d-q 등가회로 모델을 이용한 해석기법을 이용하여 전동기 파라메타범위를 선정하고 이를 만족하는 초기형상을 도출하였다. 그리고, 전동기의 토크 리플을 저감하기 위해서 최적설계를 수행하였다. 최적설계는 실험계획법과 반응표면법을 이용하였으며, 끝으로 설계결과에 대한 타당성은 실험을 통해서 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권6호
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• pp.498-504
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• 2011

속도와 샤프트각 그리고 피치 변화에 따른 토크 평형상태의 자동회전에서 플래핑 거동 특성과 전진비의 변화를 조사하였다. 속도 증가에 따른 압축성 효과를 모사하기 위해 압축성 Navier-Stokes 솔버로 해석된 2차원 데이터를 Pitt/Peters 유도흐름 이론과 함께 사용하였고 토크 평형상태에 대한 세 변수의 조합을 찾기 위해 과도모사법(TSM)을 이용하였다. 토크 평형상태에서 최대 플래핑각을 속도, 샤프트각, 피치와의 관계로 나타내고 전진비 변화와 비교함으로써 후진깃의 역풍영역 확대가 로터의 자동회전 특성에 관여하는 현상을 정성적으로 고찰하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1853-1855
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• 2005

본 논문에서는 카메라폰용 광학줌(Optical zooming)과 자동초점조절장치(Auto Focusing, AF)에 쓰일 초음파모터를 제작하였다. 초음파모터의 제작 및 시뮬레이션은 유한요소해석 프로그램인 ATILA 5.2.1(Magsoft)를 사용하여 디자인설계에 따른 구동특성을 고찰하였고 세자된 초음파모터는 한쪽 면이 없는 사자형의 탄성체를 제작하였으며 탄성체의 양쪽 다리에 각각 압전체를 부착하였다. 또한 압전세라믹의 조성은 $0.9Pb(Zr_{0.51}Ti_{0.49})O_3$-$0.1Pb(Mn_{1/3}Nb_{1/3}Sb_{1/3})O_3$의 조성으로 설계하였고 시편의 제조는 7-layer로 적층하였다. 제작된 압전세라믹의 치수는 $6*2*0.35mm^3$ (길이*폭*두께)로 제작하였다. 또한 탄성체의 외형치수는 $10*10*2mm^3$ 제작하였으며 두께를 각각 0.3[mm], 0.5[mm], 0.8[mm]으로 변화시키며 제작하였다. 두께가 0.8[mm]인 경우 공진주파수 60.5[kHz]를 나타내었으며 초음파모터의 압전세라믹에 인가전압이 증가함에 따라 회전속도와 모터에 흐르는 전류는 증가하였다. 인가전압이 40[Vpp], 공진주파수는 60.5[kHz]일때 무게추를 달고 그때의 토크 및 효율을 측정하였다. 회전 속도는 토크가 증가함에 따라 거의 선형적으로 감소하였으며 효율은 토크에 따라 증가하다가 토크가 약 20(mNmm)일 때 약 28[%]로 최대치를 나타내었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권10호
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• pp.6270-6275
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• 2014

본 논문에서는 전기자동차용 견인전동기로서의 다극 매입형 영구자석 동기전동기의 회전자 돌극 설계에 의한 토크리플 개선 방안을 연구하였다. 다극 매입형 영구자석 동기전동기의 경우 영구자석에서 발생되는 자속이 고정자에 쇄교되지 않고 회전자 브릿지를 통해 누설되는 자속이 크다. 이러한 누설자속을 줄여 출력밀도를 향상시키고 토크리플을 저감하기 위해 영구자석 사이의 회전자 표면에 슬릿을 적용하였다. 슬릿에 적용되는 두 설계 파라미터를 제안하고 반응표면법을 이용하여 토크리플 감소와 출력 향상 최대화 설계를 수행하였다. 자속의 포화를 고려하기 위해 본 논문에서는 2차원 유한요소법을 이용하여 특성해석을 수행하고 이를 분석하였다.

• 감성과학
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• 제7권4호
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• pp.19-24
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• 2004

본 연구의 목적은 관절계 댐핑특성을 상용 에르고미터(BIODEX)의 등속운동을 이용하여 파악할 수 있는지를 평가하는 것이다. 제안된 방법은 등속운동을 유지하기 위해 인가한 외부토크와 하퇴의 관성토크의 차로부터 슬관절의 댐핑토크를 계산하는 것이다. 댐핑토크는 여러 가지 관절각속도에서 산출되었고, 이로부터 댐핑특성을 유도하였다. 실험장치는 BIODEX 시스템과 별도의 힘센서 및 Labview 시스템으로 구성되었다. 댐핑특성의 해석에는 Matlab을 사용하였다. 실험결과로부터 등속운동의 기동 및 종료를 위한 크랭크 암의 가속 및 감속으로 인한 미세한 각속도의 변화가 댐핑토크의 영향보다 큰 관성토크를 유발하는 것을 알 수 있었다. 따라서, 현재의 등속운동장비로는 댐핑특성을 추정하기가 어렵다고 보여진다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권5호
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• pp.507-515
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• 2015

본 연구는 5.5MW 증속기용 기계식 동력순환 시험 장비의 핵심 기능을 하는 토크 인가 장치의 개발 및 검증에 관한 것으로, 설계 및 해석이 수행되었다. 또한, 시험 장비의 각 부품에 대하여 회전각을 측정하여 비틀림 강성을 확인하였다. 시험체를 제외한 시험 장비에 토크를 인가하여 각 부품의 회전각을 측정한 결과 시험 장비의 비틀림 강성은 정방향에서 231.13 kNm/rad으로 나타났으며, 증속기 1대의 비틀림 강성이 1,064,400 kNm/rad보다 큰 경우 정격 토크를 인가할 수 있다. 따라서 시험 장비의 회전각 한계로 인하여 시험체 증속기의 비틀림 강성에 따라 정격 토크 인가 여부가 결정된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권6호
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• pp.691-698
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• 2014

본 논문에서는 복합재료를 이용하여 플렉스빔과 토크튜브를 제작하기 위한 공정과 기본 물리량 시험과정을 소개하였다. 플렉스빔과 토크튜브는 헬리콥터에 적용되는 무베어링 로터 허브 시스템을 구성하기 위한 핵심 구성품이다. 토크튜브는 블레이드의 피치각을 변화시키기 위한 조종력을 전달하며, 플렉스빔은 구조적인 변형을 통해 플랩, 래그 및 페더링 힌지를 구현하는 기능을 담당한다. 지상회전시험을 수행하기에 앞서 플렉스빔과 토크튜브 및 블레이드의 플랩강성, 래그강성 및 토션강성을 측정하기 위한 기본 물리량 시험을 수행하였다. 또한, 해석을 통해 예측된 단면 강성과 기본 물리량을 통해 획득된 강성 값을 비교하였으며, 그 결과를 통해 복합재료로 제작된 플렉스빔과 토크튜브가 구조적인 강성 요구도를 만족함을 확인할 수 있었다.

• 한국자기학회지
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• 제26권3호
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• pp.86-91
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• 2016

BLDC 전동기의 코깅토크는 영구자석과 철심의 상호작용에 의해 발생하고 소음과 진동을 발생시키는 요인이다. 제조 과정에서 조립 공차로 인해 영구자석이 회전자 철심 면에 제대로 붙지 않을 경우 BLDC 전동기의 전자기적 구조가 변할 수 있다. 본 논문에서는 조립 공차로 인해 자석이 회전자 표면과 분리되었을 때 코깅토크에 미치는 영향에 대해 연구했다. 핵심적인 설계 요소들인 회전자와 자석 간 분리, 분리를 가진 자석 수, 이웃한 자석들 간의 여러 배치형태를 고려했다. 코깅토크 해석을 위해 유한요소법을 사용하였고, 소음진동을 발생시키지 않는 조립 공차를 제안했다. 제안된 조립 공차로 제작된 BLDC 전동기의 코깅토크는 감소되었고 소음진동 또한 줄어들 것이라고 판단된다.