• 한국자기학회지
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• 제25권6호
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• pp.189-197
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• 2015

최근 차량의 연비규제 강화로 인해, 기존 내연기관의 차량 부품 구동방식이 유압방식 대신 전동방식으로 대체되어 가고 있다. 이러한 부품의 대표적인 예가, Electronic Power Steering(EPS)이며, 현재 대부분의 차량에 적용되고 있다. EPS의 핵심 부품으로서는 전동기가 있으며, EPS의 조향감 개선 및 진동/소음 저감을 위해 전동기의 Cogging torque 및 Torque Ripple 저감이 요구된다. 일반적으로 Cogging torque 및 Torque ripple을 저감하기 위해서, 고정자 또는 회전자에 스큐를 적용한다. 본 연구에서는 고정자에 스큐가 적용된 Bushless PMSM(Permanent Magnet Synchronous Motor)의 설계 방법 및 해석방법에 대해 소개한다. 고정자 skew가 적용된 EPS용 PMSM에 대해 초기 설계를 진행하고, RSM(Response Surface Methodology)을 이용한 최적설계를 수행한다. 유한요소해석을 통해 역기전력, Inductance, Load torque 등의 성능을 확인한다. 마지막으로 시제품 제작 및 실험을 통해 설계 방법에 대한 신뢰성을 검증한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권2호
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• pp.175-181
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• 2018

전기펌프시스템은 기존 터보펌프의 가스발생기, 구동기 및 터빈이 필요 없는 매우 간결한 구조를 갖고 있어 저가 소형 위성 발사체의 차세대 추진기관으로써 최근 주목받고 있다. 그래서 본 논문에서는 로켓엔진용 전기펌프 시스템의 가장 중요한 핵심부품인 영구자석 동기모터(PMSM)의 개발 및 발사체로의 적용 가능성을 파악하기 위하여 50 kW, 50,000 RPM의 성능을 가지는 전기모터에 대한 개념설계안을 도출하였다. 요구되는 전기모터의 성능을 만족시키기 위해서 전자기장해석을 수행하여 모터의 전체 외경과 회전자의 내경을 결정하였으며, 회전자는 4,000 가우스의 Sm2Co17 원통형 자석을 이용하여 Inconel 718 재료의 캔으로 체결하였다. 또한, 엔진구동시 모터 운전 영역에서의 회전 동역학적 안정성을 검증하기 위해서 회전체 동역학해석을 수행하였으며, Campbell 선도를 통하여 설계한 모터의 단품운전 뿐만 아니라 성능확인을 위한 Dynamo meter 운전 시에도 공진현상이 발생하지 않음을 해석적으로 확인할 수 있었다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제27권2호
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• pp.102-109
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• 2013

In this paper, a new torque predictive control method of interior permanent magnet synchronous motor is developed based on an extended rotor flux. Also, a duty ratio prediction method is proposed and allows the duty ratio of the active stator voltage vector to be continuously calculated. The proposed method makes it possible to relatively reduce the torque ripple under the steady state as well as to remain the good dynamic response in the transient state. With the duty ratio prediction method, the magnitude and time interval of the active stator voltage vector applied can be continuously controlled against the varying operation conditions. This paper shows a comparative study among the switching table direct torque control(DTC), the SVM-DTC, conventional torque predictive control, and the proposed torque predictive control. Simulation results show validity and effectiveness of this work.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.1206-1209
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• 2018

단층권을 갖는 12-Slot 10-Pole 영구자석 동기전동기는 고신뢰성이 요구되는 자동차 전기조향장치 시스템용으로 응용되고 있다. 하지만, 권선이 감겨져 있는 치에는 전류에 의한 기자력이 집중되는 구조이기 때문에 자기회로의 포화로 인한 기자력 감소가 발생하고, 이는 전동기의 성능을 저하시키게 된다. 본 논문에서는 이와 같은 단점을 개선하기 위해 고정자에 비대칭 치폭을 제안하고, 다양한 치폭 비 변경에 따른 전동기의 특성을 정밀 해석한다. 그 결과, 단층권을 갖는 자동차 전기조향장치용 PMSM 설계 시 특성 측면에서 가장 효율적인 치폭 비를 제시한다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제17권6호
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• pp.100-107
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• 2023

영구자석 동기전동기의 권선 개방 고장은 권선이 끊어지거나 인버터 스위치의 고장으로 발생한다. 권선 개방 고장이 발생하면 전동기에 토크리플과 진동이 발생하게 되며, 영구자석 동기전동기를 작동기로 사용하는 항공기 등을 포함하는 운행체의 안전성에 치명적인 영향을 미치게 된다. 따라서 신속한 고장 검출 및 분류가 필수적이다. 본 논문에서는 영구자석 동기전동기의 권선 개방 고장의 검출과 고장 위치 파악을 위한 분류 기법을 제안한다. 제안된 기법은 확장칼만필터를 통해 고장을 검출 후 다중모델 필터를 통해 고장을 분류한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.523-529
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• 2013

A sensorless speed control of a permanent magnet synchronous motor(PMSM) which utilizes MRAS based scheme to estimate rotor speed and position is presented. Considering an error between real and estimated rotor position values, a state equation of PMSM in the synchronous d-q reference frame is represented. A state equation of model system which uses estimated speed and nominal parameter values is expressed. To minimize the errors between the derivatives of d-q axis currents of real and model system, MRAS based adaptation mechanisms for the estimation of rotor speed and position are derived. On the other hand, for the acceleration stage of motor just before the sensorless operation, an acceleration scheme using only d-axis current control is proposed. To show the validity of the proposed scheme, experimental works are carried out and evaluated. During acceleration stage, the acceleration scheme using only d-axis current command shows good acceleration performance and controlled current level. For the sensorless operation, at low speed (5% of rated speed), a good performance is observed.

• Journal of Power Electronics
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• 제12권1호
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• pp.136-144
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• 2012

In this paper, the different techniques for the field weakening, also known as constant power speed range (CPSR) operation, for permanent magnet synchronous motor (PMSM) will be introduced and analysed. Field weakening of PMSM, can be done using either vector control (VC) or conventional phase in advance (CPA). Implementation of these techniques depending on some features and constrains. Most of these features and constrains came from the motor parameters. One of these constrains is the motor inductance which determining whether the motor can be driven in the CPSR or not. A new approach for the field weakening will be discussed and to be verified to overcome this constrain. The new approach will be verified through both techniques VC and CPA.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 1997년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.70-78
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• 1997

A DSP-based nonlinear speed control of a permanent magnet synchronous motor(PMSM) which is robust to unknown parameter variations and speed measurement error is presented. The model reference adaptive system(MRAS) based adaptation mechanisms for the estimation of slowly varying parameters are derived using the Lyapunov stability theory. For the disturbances or quickly varying parameters, a quasi-linearized and decoupled model including the influence of parameter variations and speed measurement error on the nonlinear speed control of the PMSM is derived. Based on this model, a boundary layer integral sliding mode controller to improve the robustness and performance of a PMSM drive is designed and compared with the conventional controller. To show the validity of the proposed control scheme, simulations and experimental works are carried out and compared with the conventional control scheme.

• Journal of Electrical Engineering and information Science
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• 제3권1호
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• pp.94-102
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• 1998

A DSP-based robust nonlinear speed control of a permanent magnet synchronous motor(PMSM) is presented. A quasi-linearized and decoupled model including the influence of parameter variations and speed measurement error on the nonlinear speed control of a PMSM is derived. Based on this model, a boundary layer integral sliding mode controller to improve the robustness and performance of the nonlinear speed control of a PMSM is designed and compared with the conventional controller. To show the validity of the proposed control scheme, simulations and experimental works are carried out and compared with the conventional control scheme.

• Journal of Electrical Engineering and information Science
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• 제3권2호
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• pp.251-260
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• 1998

A DSP-based robust nonlinear speed control of a permanent magnet synchronous motor(PMSM) which is robust to unknown parameter variations and speed measurement error is presented. The model reference adaptive system(MRAS) based adaptation mechanisms for the estimation of slowly varying parameters are derived using the Lyapunov stability theory. For the disturbances or quickly varying parameters. a quasi-linearized and decoupled model including the influence of parameter variations and speed measurement error on the nonlinear speed control of a PMSM is derived. Based on this model, a boundary layer integral sliding mode controller to improve the robustness and performance of the nonlinear speed control of a PMSM is designed and compared with the conventional controller. To show the validity of the proposed control scheme, simulations and experimental works are carried out and compared with the conventional control scheme.