• 제목/요약/키워드: 편심부하

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편심 부하를 가지는 Disk Type SPMSM에서 속도오차에 관한 연구 (A Study on Speed Error of Disk Type SPMSM with Eccentric Load)

  • 이기욱;김영삼;이효진;류성래;권영안
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 춘계합동학술대회 논문집
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    • pp.109-111
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    • 2002
  • 디스크 형의 회전자를 가지고 있는 영구자석 표면 부착형 동기 전동기에서 회전자가 중력 방향에 직각으로 서있고, 디스크 상에 부하가 존재하는 경우 디스크의 불균일한 질량 분포에 의해 편심이 발생한다. 편심 부하는 합성 무게 중심이 반중력 방향으로 향하면 전동기의 속도는 감소하고, 중력 방향이면 속도가 증가하는 정현적인 부하 토크로 작용하여 정현적 인 속도 오차를 발생시킨다. 이 속도 오차를 감소시키기 위해 q-축 전류와 측정된 속도를 입력으로 가지는 부하 토크 관측기를 설계하여 생성된 보상전류를 피드 포워드 방식으로 q-축 지령 전류에 보상하는 방식을 사용한다. 본 연구에서는 부하 토크 관측기를 사용하는 방식에서 발생하는 속도오차에 관하여 분석하였다.

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AC 부하를 갖는 동기전동기의 고정도 속도제어기법 분석 (Analysis of Speed Ripple Reduction Methods for Permanent Magnet Synchronous Motor with Eccentric-weight Load)

  • 박정우;김종무;이기욱
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.149-153
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    • 2003
  • AC 부하를 갖는 동기전동기에 있어서, 동기전동기의 속도리플을 저감시키기 위한 문제를 풀기위해 3가지 제어기법에 대해 비교를 한 후 가장 강인한 제어기법에 대해 분석하였다. AC 부하를 갖는 특별한 제어 대상으로 엑스선 전산화 단층촬영 장치(CT)용 겐트리를 선정하였으며 시스템이 갖는 특별한 구조에 의해 이러한 시스템 특성을 갖는다. 동기전동기의 출력 축에 링(Fing) 모양의 원판 프레임을 갖으며, 이 원판 표면에 무게가 서로 다른 여러 장치(X_선 튜브, X-선 검출기, 고압발생장치, DAS 장치, 온도조절장치 등)를 부착하여 영상 획득 시스템의 회전부를 구축하기 때문이다. 이러한 시스템에서는 무게 평형을 갖지 못하는 편심 무게가 존재하게 되며 이로써 전동기 관점에서는 AC 부하처럼 인식되는 제어 조건으로 인식 될 수 있다. AC 부하를 갖는 동기전동기에 대해 일반적인 벡터제어 알고리즘으로 제어를 수행하면 정상상태에서도 속도 오차가 "0" 으로 줄어들지 않고 AC 형태의 오차 성분이 존재하며 편심 무게의 크기에 비례하여 진폭이 커지는 특성을 갖는다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 Sine파 보상전류를 갖는 속도제어기법, 펀심부하토크 관측기를 이용한 속도제어기법, 그리고 기준모델제어기법을 소개하였다. 각 방법에 대한 실험 결과로부터 편심무게의 변동과 편심 위치의 변동 조건에서 기준모델제어기법이 강인한 제어 특성과 리플저감 측면에서 가장 우수함을 검증하였다. 이로써 AC 부하 조건에서 고정도 속도 제어기가 요구되는 경우 좋은 선택의 지침이 될 수 있다고 본다.

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고속 타격단조시 발생되는 편심부하의 유한요소해석 (Finite element analysis of eccentric loading in high-velocity impact forging)

  • 유요한;양동열
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제21권10호
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    • pp.1589-1597
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    • 1997
  • The high-velocity impact forging process with eccentric loading condition is analyzed using the explicit time integration finite element method. In order to consider the strain hardening, strain rate hardening and thermal softening effects, which are frequently observed in high-velocity deformation phenomena, the Johnson-Cook constitutive model is applied to model the workpiece. It is assumed that the material response of the dies is elastic in the study. As a result of the eccentric loading simulation, it is found that the increase of the eccentric ratio and the allowable tilting angle cause the decrease of the maximum forging load and the blow efficiency, and it is also found that the forging load and the blow efficiency generated in the high-velocity impact forging process with three-dimensional geometry can be obtained efficiently.

유도 전동기의 오프라인 편심 진단 (Off-line Monitoring of Airgap Eccentricity for Induction Machines)

  • 현두수;박종빈
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2010년도 추계학술대회
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    • pp.218-219
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    • 2010
  • 유도 전동기의 편심 고장은 베어링 손상 등으로 발생되며, 심해질 경우 고정자와 회전자간의 접촉으로 전동기 파괴를 일으킨다. 이를 진단하는 대표적인 방법으로 온라인 전류 스펙트럼 분석법(Motor Current Signature Analysis, MCSA)이 있으나 전동기 정보의 필요, 부하에 영향을 받는 등의 문제점이 있다. 본 논문에서는 유도 전동기의 편심을 오프라인으로 진단하는 새로운 방법을 제안한다. 유도 전동기의 회전자의 위치를 변경하며 고정자 권선으로부터 관측된 임피던스 값으로 편심을 진단한다. 제안된 방법은 온라인 진단 후 정확한 편심 고장 여부를 확인하는데 사용될 수 있으며, 7.5마력 유도전동기의 정적, 동적, 복합 편심에 대한 실험을 통해 증명되었다.

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편심 무게 부하를 갖는 영구자석 동기 전동기의 속도리플 저감기법 분석 (Analysis of Speed Ripple Reduction Methods for Permanent Magnet Synchronous Motor with Eccentric-weight Load)

  • 박정우;김종무;이기욱
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제53권3호
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    • pp.164-172
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    • 2004
  • This paper presents the comparison results of some kinds of control method in circumstance of eccentric load. The plant to be controlled is a computed tomography(CT) driven by a permanent magnet synchronous motor. In a CT system, many units are attached on the rotationally part of a gantry such as x-ray tube, detector, heat exchanger, and data acquisition unit etc. Therefore keeping many components to balance which have different weight is not easy; this is inescapable problem in the all CT systems. To solve this problem against eccentric load, some kinds of control method have been compared and analysed by using protype CT. From the experimental results it is vilified that the CT drive system with model reference control method indicates higher speed regulation ability regardless of variable eccentric weight and uncertain position, and also in the limit condition of constant eccentric weight and fixed position, the compensation method with sinusoidal form is a strong candidate in view of speed ripple reduction.

하악 구치부에서 임플란트 고정체와 지대주의 협설 기울기에 따른 응력분포에 관한 삼차원 유한요소 분석 (Three Dimensional Finite Element Analysis on Stress Distribution According to the Bucco-lingual Inclination of the Implant Fixture and Abutment in the Mandibular Posterior Region)

  • 이현숙;김지연;김예미;김명래;김선종
    • 구강회복응용과학지
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    • 제27권4호
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    • pp.371-392
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    • 2011
  • 본 연구는 임플란트의 지대주와 고정체의 식립 기울기 변화에 따른 교합력의 응력 분산을 비교 분석하고자 하였다. 치아 장축에 평행하게 식립한 임플란트 위에 직선적 지대주를 체결한 것을 기준 모델로 하여, $15^{\circ}$, $25^{\circ}$ 설측 경사진 지대주를 체결한 모델 2종류, 고정체를 $15^{\circ}$, $25^{\circ}$ 설측 경사 식립 후 동일 각도의 협측 경사의 지대주를 체결한 모델 2종류, 총 5개의 연구 모델에 각각 수직하중과 경사하중을 부가하여 나타난 응력분포를 3차원 유한요소법(finite element analysis)를 이용하여 분석하였다. 연구 결과, 지대주와 고정체의 식립 기울기가 증가할수록 복합하중에서 임플란트와 주위조직의 응력은 증가하였다. 다만 하중의 위치와 종류에 따라 응력의 변화가 모델에 따라 부분적으로 다르게 나타나기도 했다. 이는 응력이 하중의 작용선과 임플란트 고정체의 중심선과의 거리인 수평적 편심부하(horizontal offset)가 변화한 결과이며, 편심부하가 증가할수록 응력도 증가하는 결과를 보였다.

3상 영구자석 동기전동기의 속도 맥동 저감을 위한 비례공진 전향보상 제어 알고리즘 (Proportional Resonant Feedforward Contrl Algorithm for Speed Ripple Reduction of 3-phase SPMSM)

  • 이선영;황선환;김경엽;박종원
    • 전기전자학회논문지
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    • 제24권4호
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    • pp.1104-1108
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    • 2020
  • 본 논문에서는 3상 영구자석 동기전동기의 속도리플 저감을 위한 가변형 비례공진 전향보상 알고리즘을 제안한다. 일반적인 토크 맥동의 원인은 전류측정오차 및 데드타임으로 인한 전기적 맥동과 회전자 편심과 편심 부하로 인해 발생될 수 있다. 이러한 토크 맥동은 전동기의 속도 맥동을 야기하고 전동기 구동 시스템의 운전 성능을 저하시킬 수 있다. 이를 위한 본 논문에서는 속도 맥동의 원인을 분석하고 속도 맥동을 저감하기 위한 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 속도 맥동에 포함된 특정 운전 주파수를 저감하기 위해 가변형 비례 공진 제어기를 적용하였고, 전향보상 제어기 구조를 이용하여 보상동작이 수행되도록 하였다. 제안한 알고리즘은 다양한 실험을 통하여 타당성과 효용성을 검증하였다.

캠구동 방식을 적용한 자동차 공조시스템용 전자팽창밸브의 성능에 관한 연구 (Studies on the Performance of a Cam Driving Electronic Expansion Valve for Vehicles)

  • 김성철
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권9호
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    • pp.732-736
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    • 2016
  • 공조시스템을 구성하는 핵심 부품들의 설계 방향은 효율 향상 및 고생산성 측면을 둘 다 고려하는 것이다. 이러한 핵심부품 중의 하나인 팽창장치는 증발 부하, 압축 용량 및 응축 능력에 따라 냉매의 유량을 조절한다. 본 연구에서는 자동차용 공조시스템을 대상으로 하여 현 냉매인 R134a와 더불어 향후 대체냉매의 하나인 고압 $CO_2$의 사용이 가능한 겸용 전자팽창밸브가 개발되었다. 이 전자팽창밸브는 저 비용 및 고 생산성을 위해 기존 방식과는 달리 편심형 캠구동 방식이 채택되었다. 고안된 설계안을 바탕으로 수치해석을 이용하여 고압 조건에서의 내압성능과 밸브 개도에 따른 유량성능을 각각 평가하였다. 최대작동 압력 조건에서 98MPa의 최대응력을 보이며 탄성영역 이내의 변형을 나타내었다. 파괴압력 조건에서는 233 MPa의 최대응력을 보여 소성변형이 일어나지만 파괴가 일어나지 않는 것으로 예측되었다. 밸브 개도에 따라 유량이 증가하며, $CO_2$ 냉매와 R134a 냉매 적용시 각각 550 kg/h, 386 kg/h의 최대 유량을 나타내었다. 또한 R134a에 대한 내압 및 유량성능실험은 해석결과와 비교적 잘 일치함을 알 수 있었다.