The paper describes a new and rigorous mathematical model for the rotor field oriented system with induction motor which uses the estimated speed and rotor flux based on a Model Reference Adaptive System, as well as the real-time approach. The estimated speed and rotor flux is used for the speed and flux feedback control. The stability and the convergence of the estimator are improved on the basis of hyperstability theory for non-linear systems. The real-time controller and estimator are implemented with a sampling period of $926{\mu}s$ using a dual TMS320C44 floating-point digital signal processor. The validity of the proposed method is verified by simulation, and also, the sensorless control was tested on the propulsion system simulator, used for the development of Korean High-Speed Railway Train (KHSRT) [5].
Park, Hyo-Keun;Choi, Jin-Ho;Kweon, Jin-Hwe;Lee, Young-Hwan;Yang, Seung-Un;Kim, Dong-Hyun
Composites Research
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v.19
no.6
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pp.8-15
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2006
In this study, computational rotor dynamic analyses of a composite roller used for large LCD panel manufacturing process have been conducted. The present computational method is based on the general finite element method with rotating gyroscopic effects of rotor systems. General purpose commercial finite element code, SAMCEF which has special rotordynamics analysis module is applied. For the purpose of numerical verification, comparison study for a benchmark dual rotor model with support bearings is also presented. Detailed finite element models for composite roller with optimized lamination angles are constructed and analyzed considering gravity effect in order to investigate vibration characteristics in actual operation environment. As results of the present study, rotor stability diagrams and mass unbalance responses are presented for different rotating conditions.
This study conducts numerical modeling and eigen-analysis of a rod-fastened rotor, which is mainly used in aircraft gas turbine engines in which multiple disks are in contact through curvic coupling. Nayak's theory is adopted to calculate surface parameters measured from the tooth profile of the curvic coupling gear. Surface parameters are important design parameters for predicting the stiffness between contact surfaces. Based on the calculated surface parameters, elastoplastic contact analysis is performed according to the interference between two surfaces based on the Greenwood-Williamson model. The equivalent bending stiffness is predicted based on the shape and elastoplastic contact stiffness of the curvic coupling. An equation of motion of the rod-fastened rotor, including the bending stiffness of the curvic coupling, is developed. Methods for applying the bending stiffness of a curvic coupling to the equation of motion and for modeling the equation of motion of a rotor that includes both inner and outer rotors are introduced. Rotordynamic analysis is performed through one-dimensional finite element analysis, and each element is modeled based on Timoshenko beam theory. Changes in bending stiffness and the resultant critical speed change in accordance with the rod fastening force are predicted, and the corresponding mode shapes are analyzed.
Removal through adsorption is the most widely used and effective treatment method for volatile organic compounds (VOCs) in exhaust gases. However, at high temperatures and humidity, adsorption is competitive due to the presence of moisture and unsmooth physical adsorption thereby deteriorating adsorption performance. Therefore, water adsorption honeycomb (WAH) and VOCs adsorption honeycomb (VAH) were prepared to improve VOCs adsorption at high temperatures and humidity. Adsorbed toluene amounts on single honeycomb (SH), containing only VAH, and combined honeycomb (CH), containing WAH and VAH, were determined. Further, the toluene adsorption rates of honeycomb adsorbents mounted on rotary systems, VAH-single rotor (SR) and WAH/VAH-dual rotor (DR) were determined. Toluene adsorption by WAH/VAH-CH (inlet temperature: 40-50℃; absolute humidity: 28-83 gH2O/kg-dry air) was 1.6 times that by VAH-SH, and the water adsorption efficiency of WAH/VAH-CH was 1.7 times that of VAH-SH. The adsorption/removal efficiency of the WAH/VAH-DR (inlet temperature: 45℃; absolute humidity: 37.5 gH2O/kg-dry air) was 3% higher than that of VAH-SR. This indicates that the WAH at the rotor inlet selectively removed water, thereby improving the adsorption efficiency of the VAH at the outlet.
Kim, Ji-Ern;Choi, Seok-Woo;No, Tae-Soo;Song, Seung-Ho;Jung, Sung-Nam
Proceedings of the KIEE Conference
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2003.04a
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pp.365-368
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2003
전북 부안군에 설치된 30kW급 Dual-rotor 풍력발전기의 Main rotor blade를 대상으로 공기역학적 모델링을 수행한 후 각종 바람 상황과 풍속에 따라 변화하는 RPM 상황을 고려하여 전산모의 실험을 수행하였다. 또한 출력성능을 향상시키기 위하여 최대 출력을 계산하고 이를 추종하도록 하는 직접 출력 제어 알고리즘을 제안하였다.
Jung Sunghwan;Choi Jae-Joon;Park Jihwang;Lee Chang-Ho;Kim Cheol-Soon;Min Dong-Ki;Kim Young-Hoon;Lee Seung-Hi;Jeon Jong Up
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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v.22
no.10
s.175
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pp.174-185
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2005
This paper presents the design, fabrication, and testing results of a dual stage actuator system for a fine positioning of magnetic heads in magnetic disk drives. A novel rotary microactuator which is electrostatically driven and utilized as a secondary actuator was designed. The stator and rotor electrodes in the microactuator was revised to have the optimal shapes and hence produces much higher rotational torque compared with the conventional comb-shape electrodes. The microactuators were successfully fabricated using SoG(silicon on glass) processing technology, which is known as being cost-effective. The fabricated microactuator has the structural thickness of $45{\mu}m$ with the gap width of approximately $3{\mu}m$. The dynamic characteristic of microactuator/slider assembly was investigated, and its natural frequency and DC gain were measured to be 3.4kHz and 32nm/V, respectively. The microactuator/slider assembly was integrated into a HDD model V10 of Samsung Electronics Co. and a dual servo algorithm was tested to explore the tracking performance of dual stage actuator system where the LDV signals instead of magnetic head signals were used. Experimental results indicate that this system achieves the tracking accuracy of 30nm. This value corresponds to a track density of 85,000 track per inch(TPI), which is about 3 times greater than that of current hard disk drives.
In this study, we describe the effects of changing the magnet shape of permanent magnets (PMs) in a rotor Halbach-array PM generator for reciprocating free piston generator applications. More specifically, the rectangular-shaped magnets were replaced by the trapezoidal-shaped magnets. The initial design, an analytical magnetic field solution of rectangular shaped magnets, is presented and air-gap magnetic flux density and thrust force were estimated. The results were compared to the finite element analysis (FEA) showing excellent agreement. Using FEA, the effect of the shape of the magnets on the flux density and thrust force waveforms is analyzed. Moreover, the proportion of the Halbach array in the machine was optimized by the means of a parametric search. The results obtained from the analytical calculations and FEA were validated by comparing to those of Radial-array PM generator.
Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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v.28
no.4
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pp.49-55
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2014
In this paper, we propose the cogging toque reduction technique of the dual stator radial flux permanent magnet generator. The cogging toque is caused by the torque ripple increase and vibration and noise of the generator. And it is important factor determining cut-in speed of the small wind generator. To reduce cogging torque, permanent magnet displacement was studied. And the theory of the permanent magnet displacement was formulated and the cogging torque reduction according to the permanent magnet displacement was confirmed through the finite element method.
This paper presents the design and characteristics analysis of axial-flux permanent-magnet (PM) synchronous generator of two air-gap. Dual axial-flux type PM synchronous generator commonly appears in applications where the generator axial dimension is more limited than the radial dimension. The strengths of dual axial-flux generator include ; (1) by employing two air-gaps, the rotor-stator attractive forces are balanced and no net axial or thrust load appeals on the generator hearings ; (2) heat produced by the stator windings appears on the outside of the generator, making it relatively easy to remove, and so on. In this paper, the simple magnetic equivalent circuit approach is used for initial design iteration, and the finite-element method is applied to analyze the detailed characteristics. The test results of driving characteristics are presented as well. The results are very similar to predicted performance of design.
A novel equivalent flux sliding-mode observer (SMO) is proposed for dual three-phase interior permanent magnet synchronous motor (DT-IPMSM) drive system in this paper. The DT-IPMSM has two sets of Y-connected stator three-phase windings spatially shifted by 30 electrical degrees. In this method, the sensorless drive system employs a flux SMO with soft phase-locked loop method for rotor speed and position estimation, not only are low-pass filter and phase compensation module eliminated, but also estimation accuracy is improved. Meanwhile, to get the regulator parameters of current control, the inner current loop is realized using a decoupling and diagonal internal model control algorithm. Experiment results of 2MW-level DT-IPMSM drives system show that the proposed method has good dynamic and static performances.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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