• Journal of Magnetics
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• 제21권4호
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• pp.561-569
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• 2016

Although pretty methods have been proposed to reduce torque ripple, they generally suffer from the decreased torque density. This paper will investigate the spoke-type interior permanent magnet (IPM) machine with shaping methods, including the sinusoidal (SIN), the inverse cosine (ICS), the sinusoidal with third harmonic (SIN+3rd), and the inverse cosine with third harmonic (ICS+3rd). In order to obtain low torque ripple and high torque density, the shaping method applied in rotor and stator at the same time, termed as the dual-shaping method, is proposed. This method is analytically derived and further confirmed by finite element method (FEM). It turns out that the ICS and ICS+3rd shaping methods are more suitable for outer rotors, while the SIN and the SIN+3rd shaping method should be used in inner stators. The original machine, the singular shaped machines and the dual-shaped machines on electromagnetic performances are compared for evaluation. The results verify that the dual-shaping method can improve torque density, whilst reducing torque ripple.

• 전기학회논문지
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• 제65권11호
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• pp.1806-1812
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• 2016

We propose an interior permanent magnet syhchronous motor (IPMSM) with arc-shape ferrite permanent magnets (PMs) as a substitute for the rare-earth permanent magnet, and determine its optimal design through parametric study. First, we use 2D finite element analysis to analyze 4-poles and 6-slots initial model according to performance requirements and design parameters. The current angle of the maximum average torque considered in the analysis is different compared with the current angle of the minimum torque ripple. Thus, the parametric study for optimal rotor design is performed by varying the thickness and the offset radius of the PMs according to current angle. In particular, a narrow bridge is required in conventional IPMSM for reducing flux leakage; however, the increase in cogging torque in the analysis model saturates the narrow bridge (large offset radius). Therefore, we suggest an appropriate shape considering limiting conditions such as DC link voltage, average torque, torque ripple, and cogging torque taking into account performance requirements.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2009년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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• pp.102-104
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• 2009

매입형 영구자석 동기 전동기는 높은 효율과 빠른 동특성, 넓은 정출력 운전 영역 등의 장점 때문에 다양한 산업 분야에서 각광을 받고 있다. 특히 최대 효율 운전을 위해서 매입형 영구자석 동기기의 단위전류당 최대 토크(Maximum Torque Per Ampere, MTPA) 운전 방법에 대한 많은 연구들이 수행되어져 왔다. 이론적인 MTPA 운전점은 전동기의 제 정수에 의해 결정되는데, 매입형 영구자석 동기 전동기는 온도와 운전 영역에 따라 전동기제 정수의 변화가 극심하여 정확한 MTPA 운전을 하기 위해서는 전동기의 전 운전 영역에 대한 전동기 제정수를 미리 알고 있어야 한다. 실시간으로 전동기 제 정수를 추정하여 MTPA 운전점을 알아내는 방법도 제안되었으나 대부분 복잡한 비선형 방법이 적용되고 있다. 본 논문에서는 신호 주입 개념을 도입한 새로운 MTPA 운전 방법을 제안한다. 전류에 높은 주파수의 신호를 주입하여 그 주입된 신호에 의한 반응을 확인함으로 MTPA 운전점을 판별하게 된다. 이 방법은 전동기 제 정수 변동에 강인하며, 간단한 신호처리 과정만으로 MTPA 운전을 할 수 있다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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• pp.139.1-139
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• 2001

Nowadays due to the remarkable advance of power electronics and micro controller, a Brushless AC servomotor which has the characteristics of the high inertia to torque ratio, the high power density, the maintenance free, and so on is being used widely in industrial robots, machine tools, and factory automation. In a conventional DC motor, the polarity commutation is performed of itself by mechanical brush and commutator, but the PM synchronous motor requires an electrical commutation according to the rotor position. Then for the maximum torque production PM synchronous motor has to be equipped with a controller which maintains the optimal phase angle between the stator field and the magnetic field ...

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.680-681
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• 2015

This paper proposes a comparative study of dual-airgap flux switching permanent magnet (FSPM) and spoke-type interior permanent magnet (S-IPM) machines equipped with phase-group concentrated-coil (PGCC) windings. Both of the investigated machines are the same size and material amounts which are compared at the same operating conditions. All the relevant machine performance including back electromotive force (EMF), cogging torque, and electromagnetic torque are analyzed by a 2-D time-stepping finite element method (FEM).

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.320-321
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• 2010

본 논문에서는 신호주입을 이용하여 매입형 영구자석 동기전동기(IPMSM)의 벡터제어에 필요한 d,q축 인덕턴스를 전동기가 정지한 상태에서 추정하는 방법을 제안하였다. IPMSM의 경우 초기 기동토크를 제대로 발생시키고 d,q 축 인덕턴스의 차이에 의해 발생하는 릴럭턴스 토크를 효과적으로 이용하기 위해서 이 인덕턴스 값은 반드시 필요하다. 제안하는 추정방법은 매우 짧은 시간에 수행되어지며 복잡한 연산이 필요하지 않으므로 산업현장에서 매우 유용하게 적용 될 것이다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.851-852
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• 2006

This paper presents methods to reduce acoustic noise in interior permanent magnet (IPM) motor. Mechanical and magnetic sources are considered to reduce noise of the machine, and structural and electromagnetic designs are performed. In the structural design to reduce mechanical source, the structural resonances are moved to higher frequency for enhancement of stiffness. Then, the electromagnetic design to reduce magnetic source, the amplitudes of magnetic force harmonics are reduced by using objective function of response surface methodology (RSM). The validity of the design process and objective functions is confirmed with their calculated and experimental results.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
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• 한국공작기계학회 1999년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.205-209
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• 1999

This paper proposes a variable structure position controller for an induction motor(IM) which uses a reaching law and an integral compensating nonlinear switching function. With the reaching law, reaching mode can be established quantitatively during transient state so that dynamic control performance is improved. With the integral compensating nonlinear switching function, both very low overshoot and high steady state control accuracy can be obtained by compensating the states chattering problem due to the unmodelled dynamics of inverter and feedback sensors. For experiment a digital servo driver which consists of a DSP and an IPM inverter was developed. With the various experimental results, IM position control performance was verified.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1996년도 하계학술대회 논문집 A
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• pp.578-581
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• 1996

A torque trajectory control of the IPM synchronous motor using an adaptive input-output linearization technique is proposed. The input-output linearization is performed using the estimated torque output with the knowledge of machine parameters. The linearized model gives the output torque error under the variation of the flux linkage. To give a good torque tracking in the presence of the flux linkage variation, the flux linkage will be estimated where the adaptation law h derived by the Popov's hyperstability theory and the positivity concept. This estimated value is also used for the generation of the d-axis current command for the maximum torque control. Thus, a good torque tracking and the exact maximum torque-per-current operation will be obtained.

• 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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• 제9권6호
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• pp.41-48
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• 1995

본 연구에서는 Extended Kalman Filter(EKF)를 이용한 속도센서없는 우도전동기의 벡터제어의 구현을 제안하였다. 또한 회전자 저항의 변동을 보상 할 수 있도록 회전자 저항도 추정한다. 이산화된 유도전동기의 모델을 통해 유도 전동기의 속도와 회전자 저항을 포함한 상태 변수를 정의하고 벡터 제어에 필요한 자속각을 추정하여 노이즈 환경에 놓인 시스템의 동작 특성을 안정되게 하였다. EKF알고리즘의 연산을 위하여 DSP를 이용하고, 전류제어 장치로 공간 전압벡터 변조 방식의 적용이 용이한 마이크로 콘트롤러를 체용하고, 인버터는 IPM(Intelligent Power Module)으로 실험 장치를 구성하였다. 시뮬레이션과 실험을 통하여 속도 추정 특성과 회전자 저항 특성을 살펴본 결과, 본 논문의 EFK 알고리즘이 속도 센서없는 유도전동기 벡터제어에 적합함을 입증할 수 있었다.