• 제목/요약/키워드: outer-rotor

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소형 직접구동형 풍력발전기의 최대 출력제어 (Maximum Power Control of Small Direct-Drive Wind Power Generator)

  • 김철호;이우석;서영택;오철수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.875-877
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    • 2004
  • Research related to renewable energy is urgently required to cope with the depletion of fossil fuel and the environmental pollution. This paper deals with maximum power control of 1kW rating wind power generator. To implement direct-drive generator, axial flux permanent magnet generator is adopted to test the converter. The blade is attached to the surface of outer rotor disk. Generally wind power generator is operated under the rated wind speed. To capture maximum power at my given wind speed, the coordination of generator and converter is essential. Buck/Boost converter is designed to charge 24V battery and under the low wind speed it operates as boost converter.

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LHS를 이용한 소형 다상 외전형 BLDC 전동기의 코깅토크 최소화 연구 (A Study of Cogging Torque Minimization for a Outer-Rotor Type Small BLDC Motor by using Latin Hypercube Sampling strategy)

  • 우성현;정현구;김영배;장형택;신판석;공영경
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 춘계학술대회 논문집 에너지변화시스템부문
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    • pp.64-66
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    • 2009
  • 소형 다상 의전형 BLDC 전동기의 코깅토크를 최소화하기 위해 코깅토크의 발생원인 중 하나인 고정자 슬롯의 형상에 샘플링 포인트 기법인 LHS를 이용한 최적화 알고리즘을 적용하여 코깅토크를 최소화하는 최적 설계를 수행 하였다. 총 3번의 반복계산을 하여 코깅토크가 최소화 되는 최적점을 계산한 결과, 최대 코깅 토크가 1.07 [N.m]에서 0.75 [N.m]로, 초기 형상의 약 70%로 감소되었다.

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외전형 BLDC 전동기의 입력전압 파형에 따른 특성해석 (Characteristics Analysis of Outer Rotor Type BLDC Motor according to Input Voltage Waveform)

  • 김경호;최거승;김명수;조윤현
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2001년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.22-24
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    • 2001
  • This paper presents the characteristics of current harmonics and torque ripple of Brushless DC motor, which is developed the fan blower of vehicles, according to input voltage waveform. To investigate the torque ripple and the phase current harmonics, these characteristics is analysed and compared the experimental results. In the process of analysis, FEM is introduced and computed a transient state torque of BLDC with a sinusoidal and a PWM wave voltage.

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Low Cost Design Study of Brushless DC Motor for Electric Water Pump Application

  • Jung, Tae-Uk
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제9권3호
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    • pp.942-949
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    • 2014
  • We studied about the rotor design change using a Ferrite ring magnet to reduce material cost in the condition of the same stator core design. However, this design direction has many weak points such as the decrease of BEMF, the low maximum output, the irreversible demagnetization characteristics of a permanent magnet and so on. In order to mitigate such disadvantages, an optimization design of the BLDC motor has been developed by changing each design parameter and by improving the electromagnetic structure. In the proposed water pump SPM BLDC motor using Ferrite magnet, the outer and inner diameter of stator is fixed to the value of the conventional IPM BLDC motor using Nd-Fe-B magnet. The design specification requirements should be satisfied with the same output power and efficiency characteristics in the same dimension. As a result of this study, the design comparison results considering driving performances and material cost are represented. Through the actual experiment with the prototype of the designed motor, the simulations results are verified.

BLDC 모터의 코깅토크 저감을 위하 코어형상 최적화 (Core Shape Optimization for Cogging Torque Reduction of BLDC Motor)

  • 한기진;조한삶;조동혁;조현래;이해석;정현교
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1998년도 추계학술대회 논문집 학회본부A
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    • pp.67-69
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    • 1998
  • The cogging torque in the small BLDC motors used in the DVD driving system or HDD driving system can cause some serious vibration problem. In this paper, some core shapes that reduce cogging torque are found by using reluctance network method(RNM) for magnetic field analysis and genetic algorithm(GA) for optimization. The outer rotor type BLDC motor for the DVD ROM driving system has been optimized as an sample model.

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Electrical Parameter Evaluation of 1 MW HTS Motor via Magnetically Stored Energy Calculation

  • Baik, Seung-Kyu;Kwon, Young-Kil;Kim, Ho-Min;Lee, Jae-Deuk;Kim, Yeong-Chun
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.13-16
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    • 2010
  • The superconducting synchronous motor or generator mostly has high permeability iron only around outer yoke portion. Therefore, if excitation voltage (Back E.M.F) is calculated from 2 dimensional magnetic field distributions, it can be largely different from actual value due to additional voltage originated from end coils. In order to calculate the excitation voltage more accurately, 3 dimensional magnetic field calculation is necessary for including the end coil effect from large air-gap structure. The excitation voltage can be calculated by stator (armature) coil linkage flux originated from rotor (field) coil excitation, but it is difficult to calculate the flux linkage exactly because of complicated structure of the stator coil. This paper shows a method to calculate the excitation voltage from 3 dimensional magnetic energy that can be calculated directly from volume integration of magnetic flux density and field intensity scalar product through FEM (Finite Element Method) analysis software.

50kW급 로켓 엔진용 전기펌프 모터의 개념 설계 (Conceptual Design of Electric-Pump Motor for 50kW Rocket Engine)

  • 김홍교;곽현덕;최창호;김정
    • 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.

부분분사에서 작동하는 소형터빈에서 두 번째 단의 효과에 관한 연구 (A Study of the Second Stage Effect on a Partially Admitted Small Turbine)

  • 조종현;조봉수;최상규;조수용
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권9호
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    • pp.898-906
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    • 2008
  • 본 연구에 적용된 터빈은 2단으로 구성되며, 첫 번째 단에는 축류형 터빈이 적용되고 두 번째 단에는 반경류형 터빈이 적용되었다. 축류형 터빈에서 동익의 평균반경은 70mm 이며, 반경류형 터빈의 외경은 입구에서 68mm였다. 실험에서 반경류형 터빈의 경우에는 두 개의 다른 형태가 적용되었으며, 최적의 설계변수를 확인하기 위하여 노즐의 각도를 3가지로 변경하면서 실험을 수행하였다. 터빈의 형상에 따른 성능평가를 위하여 총비토오크를 기준으로 비교하였다. 실험의 결과에서 낮은 부분분사에서 작동하면서 고토오크를 얻기 위한 소형터빈의 성능에는 노즐 각도가 가장 중요한 설계변수임을 보여주었다. 부분분사율이 3.4%이면서 노즐의 분사각도가 $75^{\circ}$인 경우에 두 번째 단에 반경류형 터빈을 장착하였을 때 총비토오크는 13%향상하는 결과를 보여주었다.

부분분사에서 작동하는 소형 사류형 터빈에서의 성능특성에 관한 연구 (Performance Characteristics of a Partially Admitted Small Mixed-Type Turbine)

  • 조종현;김재실;팽진기;조수용
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권9호
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    • pp.889-898
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    • 2009
  • 본 연구에 적용된 터빈은 사류형 터빈이며 동익의 외경은 108 mm 이다. 터빈은 1.7-2.0%의 낮은 부분분사율에서 작동하므로 익형은 축류형으로 설계되었으며 2단으로 구성되었다. 분사가 축방향으로 형성된 경우와 반경방향으로 형성된 경우에 따른 성능특성의 차이가 연구되었다. 또한 터빈의 단수에 따른 성능특성도 비교 되었다. 터빈의 작동범위에 따른 비교를 위하여 회전수를 변경하면서 성능평가가 이루어졌을 뿐만 아니라 시스템의 평가를 위하여 총 비토오크가 얻어졌다. 사류형 터빈이므로 축방향으로 분사되는 경우가 반경방향으로 분사되어지는 경우보다는 양호한 성능을 얻었으며, 출구단 동익의 효과는 회전수에 의하여 좌우되지만 축방향 분사터빈 경우에 최대 7.8%의 비토오크 상승의 결과를 보여주었다.

마그네틱 기어의 토크리플 개선을 위한 폴피스 형상 연구 (An Study on Pole Piece Shape for Improving Torque Ripple of Magnetic Gears)

  • 김찬승;박의종;김성진;김용재
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.1065-1070
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    • 2017
  • 마그네틱 기어는 기계적인 접촉 없이 회전 기계의 입력측과 출력측이 자기적으로 결합되어 동력을 전달한다. 마그네틱 기어는 내측회전자, 외측회전자, 폴피스로 구성되어 있으며, 동력전달 시 두 회전체와 폴피스 사이의 자기저항 차이로 토크리플이 발생하게 된다. 이러한 토크리플은 회전기계의 소음과 진동의 원인이 되기 때문에 최소화하는 방안이 필요하다. 본 논문에서는 토크리플 저감 방안으로 폴피스의 각진 모서리를 깎아 필렛을 적용한 형상을 제안하였다. 2D 유한요소해석법을 활용하여 필렛 파라미터 변화에 따른 마그네틱 기어의 토크리플을 비교 및 분석하고 토크리플이 우수한 폴피스 형상을 모색하였다.