• 기계저널
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• 제36권9호
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• pp.855-866
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• 1996

승요차 앞자축에 장착되어 회전하면서 동력을 전달하는 드라이브축은 운행중에 주로 비틀림하중을 받는다. 따라서 동 부품의 피로해석 및 설계를 위해서는 실제 운행중에 받는 서비스토크의 크기, 주파수 등에 관한 데이터가 필요하다. 차량에 탑재된 엔진의 토크와 회전수 등의 규격으로부터 드라이브축에 부가되는 최대 토크 값을 예측할 수 있으나, 자동차 운행주에는 승차인원, 도로조건, 운전자의 운전습관 등 여러가지 외적인 영향으로 인하여 서비스토크가 불규칙하게 변할 것으로 예상되므로 서비스토크를 정확히 예측하기는 어려운 실정이다. 또한, 최근의 자동차 구조부품에 대한 설계개념이 무한수명 설계에서 경량화 설계로 변화되고 있으며, 따라서 자동차 드라이브축도 실제 운용하중을 바탕으로 한 정확한 수명예측 및 강도설계가 요구되고 있다. 본 연구에서는 4륜구동형 승용차용 드라이브축에 대해 실제 운용하중에서의 피로수명을 예측하기 위해 1)텔리메트리를 이용하여 토크를 측정하고, 2) 일정진촉하중하에서의 드라이브축의 비틀림 피로시험을 수행하고, 3) 일정진폭하중하에서의 드라이브축의 비틀림 피로시험을 수행하고, 4) 축류 소재의 피로특성 데이터를 구성하여 5) 자체 개발한 프로그램으로 피로수명을 예측하고자 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.804-805
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• 2015

전동기의 고정자 권선법에는 통상적인 3상 권선법과 multiplex 3상 권선법이 있다. 본 논문에서는 multiplex 3상 권선 전동기의 장점인 토크와 토크 리플 성능 향상에 대해 연구하였고 그 원인을 분석하였다. 8극 48슬롯 권선계자형 동기전동기(WFSM)에 대해 기존 3상 권선법과 duplex 3상 권선법을 비교 분석하였으며, 32극 144슬롯 표면 부착형 영구자석 동기전동기(SPMSM)에 대해 유한요소해석법을 이용하여 기존 3상과 triplex 3상 권선법을 비교 분석하였다. 마지막으로 두 종류의 전동기에서 multiplex 권선법의 장점을 알아보고자 평균 토크와 토크 리플을 비교하였다.

• 전기학회논문지
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• 제64권4호
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• pp.629-633
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• 2015

영구자석 동기전동기가 전압과 전류 제한을 갖는 상태에서 고속으로 운전하기 위해서는 약 자속 제어를 수행해야 한다. 영구자석 동기전동기는 설계 방법에 따라서 정 토크 및 약 자속 영역에서의 출력 특성이 상이하게 된다. 본 논문에서는 약 자속 영역에서의 고 토크를 위한 IPMSM의 회전자 형상 설계를 수행하였다. 우선 마그네틱 토크와 릴럭턴스 토크의 관계에 따라서 약 자속 영역의 토크 향상을 위한 방법을 제안한다. 제안한 방법을 IPMSM의 회전자의 형상 설계를 통해 적용하였고, 유한요소 해석을 통해 기존 모델과 개선 모델의 특성을 비교 분석하여 제안한 방법의 타당성을 검증하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.1065-1070
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• 2017

마그네틱 기어는 기계적인 접촉 없이 회전 기계의 입력측과 출력측이 자기적으로 결합되어 동력을 전달한다. 마그네틱 기어는 내측회전자, 외측회전자, 폴피스로 구성되어 있으며, 동력전달 시 두 회전체와 폴피스 사이의 자기저항 차이로 토크리플이 발생하게 된다. 이러한 토크리플은 회전기계의 소음과 진동의 원인이 되기 때문에 최소화하는 방안이 필요하다. 본 논문에서는 토크리플 저감 방안으로 폴피스의 각진 모서리를 깎아 필렛을 적용한 형상을 제안하였다. 2D 유한요소해석법을 활용하여 필렛 파라미터 변화에 따른 마그네틱 기어의 토크리플을 비교 및 분석하고 토크리플이 우수한 폴피스 형상을 모색하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제5권4호
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• pp.309-317
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• 2000

이 논문은 4상 6극 SRM의 최대토크/효율 및 최소토크맥동 운전을 위한 적정 전압과 스위칭각에 관한 연구이다. SRM은 비선형적인 특성이강하여 해석적인 방법으로 특성을 고찰하거나 속도/토크 제어가 어려운 단점이 있다. 이 논문에서는 최대토크/효율 및 최소토크맥동의 운전이 가능한 최적의 스위칭각과 전압을 SIMULINKK를 이용하여 구하였다. 시뮬레이션 결과 최대토크운전에서는 속도는 스위칭각에 의존되고, 토크는 전압에 의존됨을 알 수 있었다. 뿐 만 아니라 최대효율, 최소토크리플운전에서는 전압보디는 속도와 스위칭각에 의해서 최대효율과 최소토크 리플이 발생되는 것을 알 수 있었다. 시뮬레이션에 의해서 구해진 최적각들을 ROM 데이터형식으로 참조 테이블을 만들어 마이크로 프로세서를 이용하여 구동하여 최대토크/효율, 최소토크리플 운전의 타당성을 보였다.

• 한국자기학회지
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• 제24권5호
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• pp.152-159
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• 2014

마그네틱 기어는 두 개 이상의 분리된 장치들 사이에서 기계적인 접촉 없이 토크를 전송한다. 특히, 희토류계 영구자석을 사용한 마그네틱 기어는 고 출력으로 인해 다양한 산업에 적용된다. 따라서 마그네틱 기어는 일반적인 기어를 대체할 수 있다. 본 논문에서는 이차원 유한요소해석을 이용해 평행방향과 할박 자화 마그네틱 기어의 기어비를 선정하고, 내측과 외측 영구자석 두께, 철심 각도, 할박 세그먼트 개수, 내측과 외측 영구자석 자화 패턴과 같은 설계 변수에 따라 토크 해석을 수행하였다. 해석 결과, 개선된 설계변수를 갖는 모델이 초기 설계 모델과 비교해 더 높은 토크를 가짐을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.131-133
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• 2003

일반적인 BLDCM은 슬롯을 갖고 있기 때문에 코깅 토크가 발생하며, 이로 인하여 토크 리플이 증가한다. 이러한 슬롯을 제거한 슬롯리스 BLDCM은 원인적으로 코깅이 존재하지 않으며, 슬롯의 제거로 인하여 이 부분에서의 철손도 발생하지 않게 된다. 따라서, 우수한 효율과 코깅이 없음으로 인하여, 이러한 특성이 요구되는 특수 분야 뿐 아니라, 일반적인 분야에서도 수요가 기대되는 바이다. 본 연구에서는 슬롯리스형 BLDCM에 대하여 일반 BLDCM과 비교되는 특성을 해석하여 성능의 우수성을 보인다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.959-960
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• 2011

본 논문에서는 영구자석 오버행 구조를 가진 소형 BLDC 팬 모터의 효율 향상을 위한 연구를 하였다. 2차원 해석시 오버행에 따른 유효자속량을 고려한 오버행 계수를 산정하여 3차원 해석모델을 2차원 등가화가 가능하게 하여 실험하였다. 그리고 기존의 BLDC 팬 모터에 돌극형 회전자 철심을 삽입하여 영구자석 토크에 릴럭턴스 토크를 추가로 활용함으로써 효율을 향상시키는 연구를 하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.963-964
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• 2011

본 논문에서는 세탁기용 DD모터로 사용되고 있는 BLDC를 대신하여 외전형 Switched Reluctance Motor (SRM) 타입으로 세탁기의 부하에 따라 저속/고토크인 세탁모드, 고속/저토크인 탈수모드의 특징에 만족시키는 전동기를 설계한다. 이와 같은 특징을 고려하여 외전형 SRM의 극 조합을 12/8, 18/12, 30/20, 36/24에 대해 설계하고 FEM을 통해서 특성을 해석한다. 이 중 세탁기용 전동기에 알맞은 구조를 선정하고자한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.56-58
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• 2006

본 논문은 새로운 구조를 갖는 소형 셔터장치의 설계에 관하여 기술한다. 휴대용 전화기 둥의 소형 카메라 모듈에 탑재 가능한 박형의 구조로, 한 쌍의 영구자석이 상하 방향에 위치하여 구동부를 형성한다. 유한요소해석을 통해 제안된 액추에이터의 위치에 따른 토크를 계산하고, 동작 특성 향상을 위하여 세부구조를 개선하였다. 최종 모델의 토크특성을 해석하고 종래 셔터장치의 실험값과 비교/분석하여 설계 모델의 타당성을 검증하였다.