• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.67-69
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• 2004

This paper describes an approach to design a interior permanent magnet motor(IPM motor) for the reduction of cogging torque. The magnitude of the torque ripple and cogging torque in a interior permanent magnet motor(IPM motor) are generally dependent on several major factors: the shape of stator tooth tip, slot opening width, air gap length, the shape of barrier preventing flux leakage of magnets, magnet configuration and magnetization distribution or magnet poles. In this paper, the IPM BLDC motor is designed considering a saturated leakag flux between the barriers on the rotor for increasing the efficiency and decreasing the magnitude of the cogging torque. Analytical model is developed for the IPM BLDC motor with a concentrated winding stator. The results verifies that the proposed design approach is very efficient and effective in reducing the cogging torque and the torque ripple of the IPM BLDC motor to be used in an electric vehicle.

• 전력전자학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.313-320
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• 2003

본 논문에서는 부가적인 회로의 추가 없이 IPM 내부 IGBT의 게이트 저항을 시스템에 최적화된 값으로 선정하여 dv/dt 및 di/dt를 감소시키고 이로 인한 전도 EMI 노이즈를 저감하여 엘리베이터 시스템에 최적화된 전련변환장치를 설계한다. 주문형 IPM을 엘리베이터용 인버터 시스템에 최적화하기 위하여 시스템에 적용될 전력변환장치의 게이트 저항에 따른 Spike 전압 및 전동기 서지전압, 스위칭 손실에 따른 IPM 케이스와 방열판의 온도 변화등을 시뮬레이션 및 계측한다. 결과적으로 IPM의 게이트 저항을 시스템에서 요구하는 수명에 따라 최적화하여 전도되는 EMI 노이즈가 특정 주파수 대역에서 약 5∼10 [dB$\mu$Vl 저감됨을 확인할 수 있다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.439-446
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• 2009

Noise sources in electric machines are broadly categorized as magnetic, mechanical, electronic and aerodynamic. Especially, there are several kinds of noise sources due to the change of reluctance by rotor position in IPM motor. To separate acoustic noise by mechanical structure and electromagnetic sources, resonance frequency and the effect of vibration and acoustic noise by electromagnetic sources are analyzed. And then, the structural and electromagnetic designs to reduce acoustic noise are performed. The relevance about the study on noise reduction of IPM motor is verified by noise experiment, noise and vibration analysis.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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• pp.206-211
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• 2008

Noise sources in electric machines are broadly categorized as magnetic, mechanical, electronic and aerodynamic. Especially, there are several kinds of noise sources due to the change of reluctance by rotor position in IPM motor. To separate acoustic noise by mechanical structure and electromagnetic sources, resonance frequency and the effect of vibration and acoustic noise by electromagnetic sources are analyzed. And then, the structural and electromagnetic designs to reduce acoustic noise are performed. The relevance about the study on noise reduction of IPM motor is verified by noise experiment, noise and vibration analysis.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.514-521
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• 2009

영구자석 매입형 동기 전동기(IPM : Interior-mounted Permanent Magnet Motor)의 전류제어는 릴럭턴스에 의존하는 최대토크 특성 때문에 표면부착형 동기전동기(SPM : Surface-mounted Permanent Magnet Motor)보다 더 복잡하다. 그러므로 고성능 토크제어를 위해서는 d축 전류와 q축 전류의 상태 디커플링이 필요하다. 하지만 상태들 사이에 영향을 미치는 인덕턴스의 변화 때문에 상태 디커플링이 어렵다. 그러므로 이 변화에 대처할 수 있는 상태 디커플링 방법의 개발이 필요하며 이를 이용한 전류의 독립제어가 필요하다. 본 논문에서는 IPM모터 에 대하여 가상 상태를 갖는 슬라이딩 모드 제어를 이용하여 상태 디커플링이 가능한 접근법을 제안한다. 제안된 슬라이딩 평면은 의란과 불확실성이 존재하더라도 PI 전류 제어기에 의해서 제어되는 공칭 시스템의 동특성을 가질 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.232-234
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• 2002

Due to development of power electronics technology, power conversion system are tend to small size, easy to use and light weight. Especially motor control system have increased concerns and interests about IPM(Intelligent Power Module) inverter, which contains protection circuit, drive circuit and power devices. So, we manufactured 3-phase inverter using DIP-IPM(Dual in-line package IPM) PS21245- E(1.5 Kw) made by MITSUBISHI Electric. Some of these features include -HVIC to Provide level shifting and gate drive for high-side IGBTs. The interface circuit between pwm controller and DIP-IPM can made by direct connection. In order to validate dynamic performance of the proposed system, the actual experiment worked out at wide speed range. The developed system is shown as a good dynamic characteristics.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.908-909
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• 2011

전기 자동차용 전동기는 고출력, 소형화, 제어의 용이성 등으로 인해 영구자석형 전동기를 많이 채택하고 있는 추세이다. 이 중 IPM 전동기는 출력 특성 및 제어의 용이성으로 인해 많이 사용되고 있다. 특히 IPMSM을 EV용으로 적합하게 사용할 수 있도록 학계 및 산업계에서 전동기의 출력 개선, 열적 문제 해결, 구조 강도 문제 해결 등의 노력을 진행해왔다. 이 논문에서는 항복 강도를 고려하여 영구자석 센터 포스트 간격을 변화시키면서 전동기의 출력 특성을 살펴보았다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제11권9호
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• pp.454-461
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• 2001

Acoustic noise and vibration of a BLDC motor is a coupled phenomenon between mechanical characteristics and electromagnetic origins through the motor air-gap. When a relative misalignment of rotor in the air-gap center exists on the assemblage, it is considered to influence the motor system characteristics. In this paper, the back electro motive force(BEMF) is analyzed by Finite Element Method(FEM) and verified by experiments for the SPM and IPM type motors. For magnetic field analysis, a FEM is used to account for the magnetic saturation. Using these results, the FEM is made to determine the appropriate electromagnetic field analysis in BLDC motors with rotor eccentricity ratio. A radial magnetic imbalance force of BLDC motor with rotor eccentricity is analyzed. Results demonstrate that the imbalance force is increased according to the degree of misalignment. An IPM motor, mostly chosen to realize high-speed operation, shows a worse effect on magnetic unbalanced forces and dynamic responses compared with SPM motor due to magnetic saturation when the rotor eccentricity exists.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2006년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.98-100
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• 2006

본 논문은 매입자석형 동기전동기 (Interior Permanent Magnet Motor, 이하 IPM)의 Sensorless 제어에 관한 것이다. IPM에서 벡터제어를 수행하기 위해서는 계자분 전류와 토크분 전류로 나누어서 제어를 해줘야 한다. 이때, 토크는 영구자석과 직교하는 방향으로 토크분 전류를 인가해줘야 하기 때문에, 영구자속에 의해 발생하는 자속의 정확한 위치를 알아야 하고, 그로 인하여 엔코더 등의 자극위치센서를 사용해야 한다. 따라서, IPM은 일반적으로 Sensored제어를 하게 된다. 그러나, 고가의 장치인 엔코더 등의 자극위치센서를 사용하지 않고 적절한 제어를 수행해주기 위하여 여러 sensorless 기법들이 개발되어 발전되었다. 본 논문에서는 자속추정기를 이용하여 자속을 추정하고, 이를 이용하여 모터의 회전속도 및 회전각을 추정함으로써 Sensorless제어가 가능하였다. 본 제어 알고리즘은 자사 벡터제어 인버터인 iV5를 통해 실험하여 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.64-66
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• 2004

Several techniques have been adopted in motor design of interior permanent magnet (IPM) type brushless DC (BLDC) motor to minimize cogging torque. IPM type motor has better ability in the centralization of flux than surface-mounted permanent magnet (SPM) type BLDC motor. So, the structure of IPM type BLDC motor has high saliency ratios that produce additional torque. However, this structure has a significant cogging torque that generates both vibration and noise. This paper describes new technique of the flux barriers design for reduction of cogging torque of IPM type BLDC motor. To reduce the cogging torque, flux barriers are applied in the rotor. Changing the number of barrier, the cogging torque is analyzed by finite clement method(FEM).