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백수황(Soo Whang Baek),김병택(Byung Taek Kim),권병일(Byung Il Kwon) 대한전기학회 2006 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2006 No.4
In this paper, single phase induction motor achieved improvement in efficiency by adapting the condition of Balanced operation and Quasi-balanced operation. Also, the process of efficiency improvement to find the optimum point of secondary resistance and running capacitor for working single phase induction motor is performed in order to attain the conclusion to put out the maximum efficiency at the rated operation point with meeting the starting torque.
실시간 모니터링 시스템을 이용한 하이브리드 자동차 교육용 콘텐츠에 관한 연구
백수황(Soo Whang Baek) 한국전자통신학회 2018 한국전자통신학회 논문지 Vol.13 No.2
최근 이산화탄소에 따른 지구온난화 문제와 배기가스의 저감을 위하여 하이브리드 자동차가 각광을 받고 있다. 하이브리드 자동차는 기계적인 엔진과 전기적인 모터시스템이 결합된 동력구조를 갖는다. 차량의 주행조건에 따라 하이브리드 자동차의 구동을 위해 필요로 하는 에너지의 흐름은 달라진다. 본 논문에서는 실시간 모니터링 시스템을 이용한 하이브리드 자동차 교육용 콘텐츠에 관한 연구를 대상으로 한다. 하드웨어와 버추얼 프로그램으로 구성된 실시간 모니터링 시스템을 이용하여 하이브리드 자동차의 전체적인 운행을 주행조건 별로 시뮬레이션을 통해 모사하고, 하드웨어를 통해 학습할 수 있는 방법에 대해 기술한다. Recently, Hybrid Electric Vehicle(: HEV) is in the spotlight to global warming caused by carbon dioxide and emission reduction. HEV consists of a combination of mechanical engine and electric motor system. The flow of energy required to drive a HEV depends on the driving conditions of the vehicle. In this paper, we study the contents of HEV education using real-time monitoring system. A real-time monitoring system consisting of hardware and virtual programs is used to simulate the overall operation of a HEV through simulations according to driving conditions and to explain how to learn through hardware.
스큐구조 영구자석 회전자를 갖는 2상 BLDC 전동기의 코깅토크 저감 최적설계에 관한 연구
백수황(Soo-whang Baek),김재범(Jae-beum Kim),손율규(Yul-kyu Son),권병일(Byung-il Kwon) 대한전기학회 2010 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2010 No.10
본 논문은 2상 BLDC 전동기익 코깅토크의 저감을 위한 최적화 설계를 수행하였다. 코깅토크의 저감을 위하여 고정자치 형상에 관한 설계변수를 선정하여 최적설계 모델을 산출하였다. 또한 추가적인 코깅토크의 저감을 위하여 회전자 영구자석에 스큐착자 방식을 적용한 최적모델 설계를 수행하였으며 특성을 분석하였다. 최적화 과정으로는 Latin Hypercube Sampling(LHS)를 이용하여 Sampling point를 추출하였으며, Radial Basis Function(RBF)를 사용하여 근사화 모델을 생성하였으며, Genetic Algorithm(GA)를 이용하여 최적점을 찾았으며 이를 통하여 최적화 모델을 설계 하였다. 회전자 영구자석이 스큐착자 구조를 갖는 2상 BLDC 전동기의 최적설계모델은 시간차분 3D 유한요소 해석을 통하여 추가석인 코깅토크 특성을 분석하였고 코깅토크의 개선여부를 확인하였으며, 이를 통하여 제안한 설계방법의 적합성을 입증하였다.
공조용 1마력급 2상 BLDC 팬모터의 설계 및 구현에 관한 연구
백수황(Soo-Whang Baek) 한국전자통신학회 2018 한국전자통신학회 논문지 Vol.13 No.4
본 논문은 공조시스템에 사용되는 1마력급 2상 BLDC 팬모터의 설계 및 구현에 관하여 기술한다. 본 연구에서 구현한 BLDC 모터는 수명 및 내구성이 우수한 무정류자 모터방식이며 2상 전원에 의해 구동된다. 공조시스템에 사용되는 모터의 가장 중요한 목표사양은 정격운전점에서 높은 효율을 갖는 것이다. 이를 위해 BLDC 모터의 고정자 형상과 회전자 자석의 설계를 수행하고 구동을 위한 제어회로를 설계하였다. BLDC 모터는 모터부와 제어부 그리고 전원부가 일체화된 구조를 갖는다. BLDC 모터의 특성계산을 위해 유한요소해석을 사용하였으며 시제품의 제작 및 성능시험을 실시하여 설계결과의 적합성을 확인하였다. This paper describes the design and implementation of a 1hp class two-phase type BLDC fan motor used in an air conditioning system. The BLDC motor, which is implemented in this study, is not a commutator motor type with excellent lifetime and durability and is driven by two phase power source. The most important target specification of a motor used in an air conditioning system is that it has a high efficiency at the rated operating point. For this purpose, we designed the stator shape of the BLDC motor, the design of the rotor magnet, and the control circuit for driving. The BLDC motor has a structure where the motor part, the control part, and the power part are integrated. The finite element analysis was used to calculate the characteristics of the BLDC motors, and the conformity of the design results was confirmed by fabricating and testing the prototype model.
EV 파워트레인에서 IPMSM의 토크 제어를 통한 에너지 변환에 관한 연구
백수황(Soo-Whang Baek) 한국전자통신학회 2021 한국전자통신학회 논문지 Vol.16 No.5
본 연구에서는 전기 자동차(EV : Electric Vehicle) 파워트레인의 에너지 변환 특성과 설계를 수행하였다. 그리고 EV 파워트레인의 동력원으로서 영구자석 매입형 동기 모터(IPMSM : Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)를 대상으로 하였으며 제어를 수행하였다. IPMSM을 구동하기 위해서는 두 가지 영역인 일정한 토크와 일정한 출력(약계자) 영역이 사용되며, IPMSM을 위한 제어 시스템의 설계는 d-q 레퍼런스 프레임(벡터 제어)을 바탕으로 구성하였다. IPMSM의 두 영역에서 나타나는 모터 토크의 정적 특성을 결정하기 위해 IPMSM의 토크제어 시스템과 d축 전류 제어 시스템을 제안 및 구현하였다. 특성해석을 위해서 Matlab-Simulink 소프트웨어를 사용하였다. 최종적으로 실제 차량 사양을 기준으로 EV 차량 레벨 조건으로 변경하여 파워트레인 모델에 IPMSM을 적용하였으며 제안된 제어 시스템의 시뮬레이션 결과를 수행했고 특성을 분석하였다. In this study, the energy conversion characteristics and design of electric vehicle (EV: Electric Vehicle) powertrain were performed. An interior permanent magnet synchronous motor (IPMSM) was targeted as a power source for the EV powertrain, and control was performed. In order to drive the IPMSM, two regions are considered: a constant torque and a constant output (field-weakening) region. The design of the control system for IPMSM was constructed based on the d-q reference frame (vector control). To determine the static characteristics of motor torque appearing in two areas of IPMSM, a torque control system and a d axis current control system of IPMSM were implemented and proposed. Matlab-Simulink software was used for characteristic analysis. Finally, by applying IPMSM to the powertrain model under the actual EV vehicle level conditions, simulation results of the proposed control system were performed and characteristics were analyzed.
자기적 평형과 동손최소화조건을 이용한 단상 LSPM 전동기의 설계방법
백수황(Soo-Whang Baek),최명현(Myung-hyun Choi),권병일(Byung-il Kwon),김병택(Byung-taek Kim) 대한전기학회 2010 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2010 No.4
본 논문에서는 단상 Line Start Permanent Magnet(LSPM) 전동기의 정상상태 운전 시 불평형 자계에 의한 회전자의 손실을 제거하기 위해 평형운전조건을 도출하였다. 대칭자계법을 적용한 등가회로를 이용하여 정격운전점에서의 평형운전 및 고정자 동손 최소화 조건을 찾았으며, 유한요소해석을 통하여 단상 LSPM 전동기의 효율개선 여부를 확인함으로써 자기적 평형과 동손최소화조건을 적용한 설계 방법의 타당성을 검증하였다.
단상 유도전동기의 고정자 동손 최소화를 위한 설계 방법
白守黃(Soo-Whang Baek),金炳澤(Byung-Taek Kim),權丙一(Byung-Il Kwon) 대한전기학회 2008 전기학회논문지 Vol.57 No.9
In this paper, we research a new method for efficiency improvement of a single-phase Induction motor by minimization of the stator loss. To make this, we perform winding design which is based on balanced and quasi-balanced operation condition. It gives efficiency improvement greatly but poor starting torque simultaneously. To obtain the best efficiency improvement maintaining the maximum and starting torque, the optimal winding specification and rotor dimension is determined with variation of secondary resistance, running capacitor and tum ratio. Finally, this paper gives the comparison between the simulation results and experimental results.
백수황(Soo-whang Baek),김병택(Byung-taek Kim),권병일(Byung-il Kwon) 대한전기학회 2008 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2008 No.4
본 논문은 에너지 절감차원에서 단상 유도동기전동기의 효율을 개선하는 설계를 수행하였다. 회전자에 삽입되는 영구자석의 길이와 위치의 결정, 운전 시 고효율과 원활한 기동을 위한 운전 및 기동 커패시터의 값의 산정을 통하여 설계를 수행하였으며 이를 시작품 제작하여 실험으로서 설계의 타당성을 검증하였다.