회전자 위치정보 센서를 이용한 Switched Reluctance Motor (SRM)의 구동 및 제어 시스템 Modeling

정성인,Jeong, Sungin 한국인터넷방송통신학회 2021 한국인터넷방송통신학회 논문지 Vol.21 No.3

최근에는 회전자에 희토류 영구자석을 삽입하여 높은 효율과 출력밀도를 얻을 수 있는 매입형 영구자석 (IPM: Interior Permanent Magnet) 전동기 또는 표면부착형 영구자석 (SPM : Surface Permanent Magnet) 전동기처럼 영구자석이 사용된 전동기의 연구가 활발히 이루어지고 있다. 영구자석을 사용하기 때문에 릴럭턴스 전동기나 유도전동기와 비교해 효율이 높고 출력밀도가 높은 장점이 있으나 회전자에 영구자석을 삽입함으로써 고속운전 및 영구자석의 감자로 인한 신뢰성 감소, 희토류 금속의 원가 상승 등이 문제시되고 있다. 본 논문에서는 희토류 영구자석 전동기를 대체할 수 있는 미래기술 개발과, 희토류 저감형 전동기와 탈 희토류 전동기의 기술 선점을 요구하는 시대적 이슈(Issue)에 맞춰 영구자석이 필요 없는 스위치드 릴럭턴스 전동기 (Switched Reluvtance Motor, SRM)를 구동시키기 위한 구동 제어에 연구하고자 한다. PSIM 시뮬레이션 프로그램에서 제공하는 3상 SRM library를 이용하여 회전자 위치 정보 센서를 이용한 SRM의 구동 및 제어 시스템 모델링 (Modeling)을 연구하고자 한다. In recent years, permanent magnets such as IPM (Interior Permanent Magnet) motors or SPM (Surface Permanent Magnet) motors that can obtain high efficiency and power density by inserting rare earth permanent magnets into the rotor are used. Research on the used electric motor is being actively conducted. Since it uses a permanent magnet, it has the advantage of high efficiency and high power density compared to reluctance motors and induction motors, but by inserting a permanent magnet into the rotor, it operates at high speeds and decreases reliability due to demagnetization of the permanent magnets, and increases the cost of rare earth metals. In this paper, in accordance with the development of future technology that can replace rare-earth permanent magnet motors and technological preoccupation of rare-earth reduction type motors and de-rare-earth motors, switched reluctance motors that do not require permanent magnets (Switched Reluvtance Motors) Motor, SRM) to drive driving control. Using the 3-phase SRM library provided by the PSIM simulation program, we will study the driving and control system modeling of SRM using the rotor position information sensor.

정현파 Hall Sensor 신호의 잡음제거를 위한 회로설계

정성인,Jeong, Sungin 한국인터넷방송통신학회 2021 한국인터넷방송통신학회 논문지 Vol.21 No.4

산업자동화에 적합한 구형파 구동 BLDC 영구자석 전동기 설계 및 개발, 위치검출방식 회로와 드라이버 개발에 관심이 증가하고 있다. 그러나 이 전동기는 스위칭 손실에 의한 효율 저하 및 진동, 소음 등으로 인하여 가격적·기능적인 장점에도 불구하고 그 응용에 있어서는 다소 제한적인 실정이다. BLDC 모터를 설계하고 조립하는 과정에 있어 자기회로 설계의 문제 또는 조립과정상의 제품 불 균일 등으로 인하여 자극 각이 균일하지 않거나 자속분포가 왜현되는 문제가 발생하는데, 이러한 것들이 위치검출 어긋남의 원인이 되어 모터 특성을 악화시킨다. 또한 위치센서로부터 발생된 신호가 정확히 드라이버로 피드백 되어야만 정현파 구동 BLDC 시스템이 안정적으로 동작할 수 있다. 그러나 발생된 신호가 외부의 영향인 자속밀도 편차나 착자 기술에 의해 DC offset 성분이 발생하여 안정적인 위치검출을 할 수 없기에 본 연구에서는 DC offset 성분을 제거할 수 있는 제안된 회로를 연구하고자 한다. Interest is growing in the design and development of square wave driven BLDC permanent magnet motors suitable for industrial automation, and the development of position detection circuits and drivers. However, this motor is somewhat limited in its application despite the price and functional advantages due to the decrease in efficiency due to switching loss and vibration and noise. In the process of designing and assembling a BLDC motor, the magnetic pole angle is not uniform or the magnetic flux distribution is distorted due to problems in magnetic circuit design or product non-uniformity in the assembly process. Therefore, these things cause position detection deviation and deteriorate the motor characteristics. In addition, the sine wave driven BLDC system can operate stably only when the signal generated from the position sensor is accurately fed back to the driver. However, since the generated signal cannot perform stable position detection due to the occurrence of DC offset component due to magnetic flux density deviation or magnetization technology, which is an external influence, this study intends to study the proposed circuit that can remove the DC offset component.

리튬이온 배터리 동특성 및 안전성 평가를 위한 배터리 시뮬레이터 시험설비

정성인,윤용호,Sungin Jeong,Yongho Yoon 한국인터넷방송통신학회 2024 한국인터넷방송통신학회 논문지 Vol.24 No.2

Lithium-ion batteries are used in many fields due to their high energy density, fast charging conditions, and long cycle life. However, overcharging, over-discharging, physical damage, and use of lithium-ion batteries at high temperatures can reduce battery life and cause damage to people due to fire or explosion due to damage to the protection circuit. In order to reduce the risk of these batteries and improve battery performance, the characteristics of the charging and discharging process must be analyzed and understood. Therefore, in this paper, we analyze the charging and discharging characteristics of lithium-ion batteries using a battery charger and discharger and simulator to reduce the risk of loss of life due to overcharge and overdischarge, as well as casualties from fire and explosion due to damage to the protection circuit.

UC3625 Controller IC를 이용한 전동 Driver용 BLDC 전동기 제어회로 설계

정성인,Jeong, Sungin 한국인터넷방송통신학회 2021 한국인터넷방송통신학회 논문지 Vol.21 No.4

A power tool is a tool used to manufacture and process various structures using a motor that is a power source. Using a motor that uses electricity as a power source, a reduction device, power transmission and conversion device functions are built-in to make the tool rotate, reciprocate, and vibrate. It is a work tool designed to assist the user's movement skills. In the case of Korea, the power tool industry has a short history and is lagging behind advanced countries such as Germany, the United States, and Japan in terms of technology level, market share, and recognition. In addition, electric drivers used in Korea are foreign products from the US and European countries, and the domestic market also prefers 100% foreign companies, and multinational companies are investing a lot in the domestic market. Therefore, technological development must follow in order to develop domestic technology and secure a consistently high market share. The purpose of this thesis is to design a motor driver with high output performance of motor performance, miniaturization, and high speed in accordance with the basic performance requirements of power tools, and finally research developments that can be applied to industrial and medical applications. 전동공구는 동력원인 모터를 이용하여 각종 구조물을 제조 가공하는데 사용되는 공구로 전기를 동력원으로 한 모터를 사용하여 감속장치, 동력전달 및 변환장치 기능을 내장시켜 도구에 회전, 왕복, 진동 운동을 시킴으로써 사용자의 동작기술을 보조하는 역할을 하도록 한 공작용 도구이다. 우리나라의 경우 전동공구 산업은 역사가 짧아서 독일이나 미국, 일본 등 선진국에 비하여 기술수준과 시장 점유율, 인지도 등이 뒤떨어지고 있다. 또한 국내에서 사용되는 전동 Driver는 미국, 유럽 나라의 해외제품으로 국내시장 또한 100% 해외업체 것을 선호하며 다국적 기업들이 국내 시장에 많은 투자를 하고 있는 실정이다. 따라서 국내 기술개발과 지속적으로 높은 시장점유율을 확보하기 위해서는 기술적인 개발이 뒤따라야 한다. 본 논문에서는 전동공구의 기본요구 성능에 맞춰 모터의 성능, 소형화, 고속도의 고출력 성능을 가지는 전동기 Driver를 설계하여 최종적으로 산업용 및 의료용에 적용할 수 있는 개발품을 연구하는데 목적을 두고 있다.

펄스 신호 및 절연저항 측정 알고리즘을 이용한 전동기 열화 추정

정성인,Jeong, Sungin 한국인터넷방송통신학회 2022 한국인터넷방송통신학회 논문지 Vol.22 No.5

전동기 소손의 원인으로는 과부하, 결상, 구속, 층간단락, 권선의 지락, 순간과전압의 유입, 회전자가 고정자에 닿는 경우 등 절연파괴로 이어져 고장 또는 전기 사고로 이어지고 있다. 따라서 기기 고장은 기기의 보수/수리에 필요한 비용에 의한 손실뿐만 아니라, 전동기가 포함된 공정 자체를 멈추기 때문에 공정 정지에 따른 생산성 저하에 의한 막대한 경제적 손실을 초래한다. 전동기의 고장을 진단하기 위한 현재의 기술의 수준은 진동, 열, 전력분석 방식을 이용하고 있지만, 고장에 따른 상당 부분의 시간이 진행되어야 문제점을 분석할 수 있는 한계점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하고자 DC AMP 신호를 이용하여 절연저항을 측정하는 장치 및 알고리즘을 산업용 전동기에 적용하여 절연저항 상태값을 추종하여 기존방식에서 해결되지 못한 전동기의 열화 및 고장 진단을 제안한다.

선형 진동 발전기의 비교 연구

정성인(Sungin Jeong) 대한전기학회 2016 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2016 No.3

본 논문은 하이브리드 자동차의 선형 진동 발전기의 비교 연구를 나타낸다. 다섯 가지의 제안된 토폴로지의 비교를 통해 최적의 모델을 제시하였다 ; Cartesian, 원통형, 하이브리드 스테핑, 원통형 릴럭턴스, 그리고 횡자속 타입. 모든 토폴로지는 초기 모델링으로써 누설을 고려한 등가자기회로법을 통해 수행되었다. 영구자석 형태의 이동자로 구성된 Cartesian 토폴로지는 제약조건 하에서 설계변수들의 파라미터 분석을 통한 최적화 과정이 선택되었고, 원통형 토폴로지는 이동자에 영구자석과 back-iron이 결합된 구조를 제시하였다. 하이브리드 스테핑 머신에서는 영구자석형 이동자의 매입 형태에 따른 분석과 향상된 모델을 제시하며, 원통형 릴럭턴스 형태에서는 유효 자속의 증가와 리플을 저감하기 위한 이동자 치의 형태를 비교분석하였다. 마지막으로, 횡자속 기계에서는 2차원 분석기법과 3차원 분석을 통한 비교를 수행하였다. 제안된 다섯 가지의 토폴로지들은 각 토폴로지의 장ㆍ단점, 상 수에 의한 수치분석과 중요인자의 함수표현에 의한 비교 분석을 통해 최적 모델이 선택된다. 선택된 최적 모델은 포화를 고려한 세부설계가 이루어지고, 아울러 다양한 전기강판에 따른 철손 분석과 영구자석의 와전류손이 분석된다. 일반적으로 발전기는 연소실 부근에 위치함에 따라 작동 주파수에 따른 열에 대한 특성 분석이 필수적이고, 진동질량에 의한 높은 가속도에 저항하여야 한다. 따라서 기계적 부하를 고려한 운동 방정식에 기반한 피로해석에 의한 샤프트와 볼트의 설계도 함께 이루어졌다.

일 충전 주행거리 향상을 위한 전기이륜차 개발

정성인(Sungin Jeong) 한국자동차공학회 2019 한국 자동차공학회논문집 Vol.27 No.3

This paper deals with performance through the design and manufacture of the electric motorcycle for personal mobility. The integral components of the electric motorcycle are the electric motor, controller, and battery. They are also called ‘power module’. First, in terms of efficiency compared to the other motors, the electric motor for driving is applied to the surface permanent magnet synchronous motor. Next, vector control method is applied for the effective motion of the electric driving motor. Finally, the lightweight and highly efficient lithium polymer battery with BMS is installed on the electric motorcycle. The application and combination of each assembly lengthens the driving distance of the electric motorcycle. The results of this project will provide detailed information about the design rules and the performance data of the in-line and in-wheel types of electric motorcycle system.

다중 코어 환경에서의 코어 친화도에 따른 동적 스레드 할당에 관한 연구

이정환(Jeong-Hwan Lee),전승협(Seung-Hyub Jeon),차승준(Seung-Jun Cha),정성인(Sungin Jung) 한국정보과학회 2015 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.2015 No.12

매니코어 시스템에서 운영체제 확장성을 지원하는 멀티커널 연구

정연정(Yeonjeong Jeong),민창우(Changwoo Min),김진미(Jinmee Kim),전승협(Seunghyub Jeon),차승준(Seung-Jun Ch),정성인(Sungin Jung) 한국정보과학회 2021 정보과학회지 Vol.39 No.11

제온파이 리눅스를 활용한 경량커널 파일 I/O 오프로드 기법

이환구(Hwangu Lee),정연정(Yeonjeong Jeong),차승준(Seung-Jun Cha),정성인(Sungin Jung) 한국정보과학회 2017 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.2017 No.12