• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1996.11a
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• pp.982-986
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• 1996

The development of a high power BLDC servo system for a control of the large scale mechanical system is presented. Using DSP TMS320C30, a control unit which is suitable for motor drive system, is developed. Also, based on the developed control unit, BLDC drive system for the speed control is constructed. The algorithms of the vector control, current control, and speed control is implemented using TMS320C30 Software Development Tool. The developed high power BLDC motor drive system is applied to the large scale mechanical system and its feasibility is verified through the experimental results.

• The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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• v.59 no.5
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• pp.897-903
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• 2010

This paper presents a response surface method(RSM) with Latin Hypercube Sampling strategy, which is employed to optimize a magnet pole shape of large scale BLDC motor to minimize the cogging torque. The proposed LHS algorithm consists of the multi-objective Pareto optimization and (1+1) evolution strategy. The algorithm is compared with the uniform sampling point method in view points of computing time and convergence. In order to verify the developed algorithm, a 6 MW BLDC motor is simulated with 4 design parameters (arc length and 3 variables for magnet) and 4 constraints for minimizing of the cogging torque. The optimization procedure has two stages; the fist is to optimize the arc length of the PM and the second is to optimize the magnet pole shape by using the proposed hybrid algorithm. At the 3rd iteration, an optimal point is obtained, and the cogging torque of the optimized shape is converged to about 14% of the initial one. It means that 3 iterations aregood enough to obtain the optimal design parameters in the program.

• The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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• v.58 no.4
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• pp.735-741
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• 2009

This paper presents an algorithm for the permanent magnet shape optimization of a large scale BLDC(Brushless DC) motor to minimize the cogging torque. A response surface method (RSM) using multiquadric radial basis function is employed to interpolate the objective function in design parameter space. In order to get a reasonable response surface with relatively small number of sampling data points, additional sampling points are added on the basis of design sensitivity analysis computed by using FEM. The algorithm has 2 stages: the first stage is to determine the PM arc angle, and the 2nd stage is to optimize the magnet pole shape. The developed algorithm is applied to a 5MW BLDC motor to get a minimum cogging torque. After 3 iterations with 4 design parameters, the cogging torque is reduced to 13.2% of the initial one.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.07b
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• pp.963-965
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• 2005

본 연구는 대용량 추진용 32극, 192슬롯의 3MW급의 BLDC(Brushless DC) 전동기를 모델로 2차인 유한요소법(FEM)을 이용 전자계 및 열계 특성을 해석한 것이다. 이러한 해석을 통하여 BLDC 전통기의 진동 및 소음의 원인을 분석하고 성능향상을 위한 방법을 연구하며 이에 전동기의 소음 및 진동의 저감과 성능을 향상시킬 수 있는 최적설계에 그 목적이 있다. 또한 FEM을 이용 열계 특성을 해석하고 이를 분석하여 설계정수 변경에 반영한다. 위의 결과들을 설계에 적용하여 BLDC의 성능향상을 위한 최적설계 모델을 제시하게 될 것이다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.04b
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• pp.167-169
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• 2006

대용량 BLDC 모터의 진동 및 소음의 원인은 영구자석과 슬롯 개구부 형상에 의한 코깅토크와 전류 파형에 의하여 발생하게 된다. 특히 대용량 BLDC의 경우 코깅토크에 의한 진동 및 소음의 영향이 상대적으로 큰 값을 가지게 된다. 따라서 코깅토크 발생원인 중 하나인 영구자석의 형상에 RSM(Response Surface Method) 최적화 이론을 적용하여 코깅토크 저감을 연구하였다. FEM과 RSM을 결합하여 영구자석의 형상을 최적화한 결과 코깅토크의 ripple이 25%이상 감소되었다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• v.6 no.1
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• pp.76-80
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• 2011

This paper proposes a method to calculate magnetostrictive forces, displacement, and vibration modes of a large-scale Brushless DC(BLDC) motor by using a magneto-mechanically strong coupling formulation. The force is calculated using the energy method with magnetostrictive stress tensor. The mechanical vibration modes are also analyzed by using the principle of Hamilton and the calculated magneto-elastic forces acting on the surfaces of the stator. To verify the algorithm, 3 MW BLDC motor is simulated, and the forces, displacements, and vibration modes are calculated. The result shows that the mechanically stressed core has more deformation or displacements than those of the normal condition.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.770_771
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• 2009

본 논문에서는 전기강판의 2차원 교번자계 특성을 고려한 대형 영구자석 BLDC 모터의 자계 분포를 해석한다. 등방성 전기강판의 2차원 자기특성은 2차원 Single Sheet Tester를 이용하여 측정되었고, 그 결과는 확장된 B-H곡선 근사화방법을 통하여 유한요소 해석에 적용되었다. 제안된 유한요소 해석을 통하여 BLDC 모터에서의 자계 및 철손 분포가 해석되었고, 그 결과는 일반적인 유한요소 해석에 의한 결과와 비교되어진다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.1033-1034
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• 2007

대용량 BLDC 모터의 진동 및 소음의 원인인은 영구자석과 슬롯 개구부 형상에 의한 코깅토크와 전류 파형에 의하여 발생하게 된다. 특히 대용량 BLDC의 경우 코깅토크에 의한 진동 및 소음의 영향이 상대적으로 큰 값을 가지게 된다. 따라서 코깅토크 발생원인 중 하나인 영구자석의 형상에 RSM(Response Surface Method) 최적화 이론을 적용하여 코깅토크 저감을 연구하였다. FEM과 RSM을 결합하여 영구자석의 arc각을 최적화한 결과 코깅토크의 ripple이 52%이상 감소되었다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.10c
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• pp.83-85
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• 2005

대용량 추진용 32극, 96슬롯의 5MW급의 BLDC(Brushless DC) 전동기를 설계하고, 그 특성을 유한요소해석법(FEM)을 이용하여 해석하였다. 해석 결과를 이용하여 진동 및 소음의 원인이 되는 가진력(Magnetic Exciting Force)을 계산할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 계산된 가진력을 분석하여 진동 및 소음의 원인을 줄일 수 있는 방안을 모색하고, 이를 설계에 반영함에 그 목적이 있다. 이러한 과정을 통하여 BLDC전동기 설계에 이 기술을 적용하여 전동기의 소음 및 진동의 저감과 성능을 향상시킬 수 있는 방법을 제시한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.04c
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• pp.65-67
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• 2008

An adaptive response surface method with Latin Hypercube sampling strategy is employed to optimize a magnet pole shape of large scale BLDC motor to minimize the cogging torque. The proposed algorithm consists of the multi-objective Pareto optimization and ($1+{\lambda}$) evolution strategy to find the global optimal points with relatively fewer sampling data. In the adaptive RSM, an adaptive sampling point insertion method is developed utilizing the design sensitivities computed by using finite element method to set a reasonable response surface with a relatively small number of sampling points. The developed algorithm is applied to the shape optimization of PM poles for 6MW BLDC motor.