Detent force of a permanent magnet linear motor(PMLSM) consist of cogging and drag forces, and should be minimized for high precision control purpose applications. This paper shows that the cogging force can be reduced effectively by employing 9 pole 10 slot structure. The drag force is minimized by optimizing the total length and shape of the exterior teeth of armature core simultaneously by using($1+{\lambda}$) evolution strategy coupled with response surface method. After optimization, the optimized PMLSM is proven to reduce 95% and 92.6% of the cogging and total detent forces, respectively, and give 12% and 6.4% higher Back-emf and thrust force, respectively, compared with a conventional 12 pole 9 slot structure under the same condition. Additionally, Simulation results by the proposed optimum design are verified by the experiment results.
There are produced the detent force caused by slot-teeth structures, end-effect and parallel magnetization of permanent magnet in permanent magnet linear synchronous motor. In this paper, we proposed to establish the auxiliary core for reducing detent force which is generated the discontinuity of magnetic circuits by end effect. The optimal design of the auxiliary core used a finite element analysis and design of experiment. To demonstrate the validity of the paper, the experiment results are compared with analysis ones.
The detent force of the permanent magnet linear synchronous motor (PMLSM) is caused by the interaction between the permanent magnet and the iron core of the mover without input current. It is a function of the mover position relative to the stator. This paper proposes a control based method to reduce the detent force for the PMLSM. This detent force that can be predicted by finite element method (FEM) is compensated by injecting the instantaneous current using the field oriented control (FOC) method. Both the simulated and experimental results are reported to validate the effectiveness of this proposed method.
영구자석 선형 동기 전동기(PMLSM)의 detent force는 입력전류가 가해지지 않은 상태에서의 영구자석과 철심간의 상호 작용에 의하여 발생된다. 이는 고정자에 관한 이동자의 위치 함수로서 표현 가능하다. 본 논문에서는 이동자의 위치에 따른 detent force를 측정하고, 이를 바탕으로 PMLSM 추력 리플의 원인이 되는 detent force를 저감하기 위한 보상법이 추가된 Field Oriented Control(FOC)을 제안하였다. 또한, 동일한 상황에서의 시뮬레이션 및 실험을 통해 제안된 제어법의 유효성을 입증하였다.
본 논문은 파력에너지 변환용 양측식 슬롯티드 타입 선형 발전기의 디텐트력 저감을 위한 방법을 제시하였다. 양측식 선형 발전기는 비교적 큰 공극을 갖는다. 그렇기 때문에 일반적으로 선형기는 슬롯 구조를 갖는다. 이때의 디텐트력은 선형 발전기의 치/슬롯과 영구자석 사이에 발생하는 힘으로 불필요한 에너지원으로 작용한다. 따라서, 본 논문에서는 슬롯구조를 갖는 선형 기기의 디텐트력을 줄이기 위한 세가지 방법인 보조치, 노치적용을 제시하고 유한요소해석법을 이용하여 본 연구의 타당성을 입증하였다.
A thin metal plate such as detent spring has the shape deformation due to the phenomenon of spring back after press machining and heat treatment process. This requires the correction of spring shape and force in final inspection process. To do correction of the shape deformation the impact force is manually applied to the bended part of detent spring after measuring the shape deformation and spring force. To develop the automatic spring force correction system, applied force of occurring plastic deformation must be derived from the experimental method. But frequent change of spring shape and material makes it difficult to accomplish the experimental method to be applied. This paper describes the analytical method for detent spring force correction system is to be substituted for the experimental method. FEM(Finite Element Method) is used to find the boundary value between elastic and plastic deformation in the analytical method. To confirm the validity of the analytical method, the result of two methods is compared each other at various applied force conditions. It shows that the simulation result of the analytical method is consistent with the result of the experimental method within the error bound ${\pm}$5%. The result of this paper is useful for development of the automatic spring correction system and reduction of the complicated and tedious processes involved in experimental method.
This paper presents the vibration reduction of PMLSM according to permanent magnet array. The detent force and the lateral force arc generating the thrust ripple that cause vibration in PMLSM. The detent force, the thrust and the lateral force is analyzed by 3D FEM. And the acceleration sensor is used for experimentation of vibration.
This paper deals with skew and overhang effects of Permanent Magnet of PMLSM. The detent force and thrust characteristics considering skew and overhang effects of permanent magnet are analyzed by 3D FEM and the results are compared to experimental values
최근 저소음, 고속, 고추력의 반송장치가 요구됨에 따라 영구자석 선형동기전동기가 대두되고 있으나 반송경로 전장에 전기자를 설치하는 선형 동기전동기의 특성으로 인해 장거리 반송장치에 적용시 설치비용의 증가를 가져온다. 따라서 우리는 전기자를 분산시켜 배치하는 방법을 제안하여 비용증가의 문제점을 해결하고자 하였다. 하지만 가동자의 진행시 분산배치된 전기자 사이를 통과하게 되면 전기자의 불연속 구간인 단부에 의해 디텐트력이 발생하여 추력 맥동이 발생하고 기기 성능저하와 소음, 진동의 원인이 된다. 따라서 본 논문에서는 단부에 의한 영향을 저감하기 위해 전기자 끝단의 치 높이와 보조치 형상에 따른 디텐트력의 특성을 파악하고 다구찌의 실험계획법을 이용하여 단부 효과를 가장 저감할 수 있는 형상을 제안하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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