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최대 토크/효율 및 최소 토크맥동을 위한 스위칭각/전압에 의한 SRM 운전
차현록,김현덕,김광현,임영철,장도현 전력전자학회 2000 전력전자학회 논문지 Vol.5 No.4
이 논문은 4상 6극 SRM의 최대토크/효율 및 최소토크맥동 운전을 위한 적정 전압과 스위칭각에 관한 연구이다. SRM은 비선형적인 특성이강하여 해석적인 방법으로 특성을 고찰하거나 속도/토크 제어가 어려운 단점이 있다. 이 논문에서는 최대토크/효율 및 최소토크맥동의 운전이 가능한 최적의 스위칭각과 전압을 SIMULINKK를 이용하여 구하였다. 시뮬레이션 결과 최대토크운전에서는 속도는 스위칭각에 의존되고, 토크는 전압에 의존됨을 알 수 있었다. 뿐 만 아니라 최대효율, 최소토크리플운전에서는 전압보디는 속도와 스위칭각에 의해서 최대효율과 최소토크 리플이 발생되는 것을 알 수 있었다. 시뮬레이션에 의해서 구해진 최적각들을 ROM 데이터형식으로 참조 테이블을 만들어 마이크로 프로세서를 이용하여 구동하여 최대토크/효율, 최소토크리플 운전의 타당성을 보였다. This paper presents the switching angle and voltage to maximize torque/efficiency and minimize torque ripple in the 4-phase 6-poles Switched Reluctance Motor(SRM). SRM drive has high saturation and nonlinear characteristics of inductance. So we cannot hard to find optimal condition by using analytic method. Therefore it is hard to find the operating the switching angle and voltage through the approximated analysis and computer simulation by using SIMULINK according to the speed and torque required by load. From the results, we can say that the optimum average voltage is determined by the load only and the speed is determined by the optimum turn-on/off angle only. And the maximum efficiency and minimum torque ripple depend on switching angle, not on voltage. And then one-chip microcontroller controls the switching angle and voltage of an asymmetrical inverter in the SRM driver. This drive method, which is expect that the driving methods, which are maximizing torque/efficiency and minimizing torque ripple, will be suitable for the electric vehicle, the industrial application and household appliances.
연자성체를 이용한 단상BLDC 모터의 설계 및 특성 평가
차현록(Hyun Rok Cha),이성호(Sung Ho Lee) 대한전기학회 2007 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2007 No.10
본 논문은 연자성체(Iron powder)를 적용한 단상 BLDCM의 설계 및 해석에 관한 연구이다. 특히 본 연구에서는 청소기용 36000RPM급 고속 단상 BLDCM에 관한 것으로써 연자성체를 적용시 모터 특성에 영향을 미치는 인자와 설계 특성에 대하여 기술 하였다. 아울러 밀도 분포를 고려한 설계 방법을 제안하여 연자성체를 이용한 모터 설계 방법의 기준을 제시 하였다.
SPS(Spark Plasma Sintering) 처리기술에 의한 연자성 철심재질의 특성 변화
차현록(Hyun Rok Cha),이규석(Kyu-Seok Lee),윤철호(Cheol Ho Yun),정태욱(Tae Uk Jung) 대한전기학회 2006 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2006 No.7
본 논문에서는 분말 연자성체에 플라즈마를 이용하였을 때 특성 개선에 관한 연구이다. 기존의 압분 방식은 낮은 강도를 갖는 단접 때문에 신뢰성에 문제가 있어서, 직접적인 모터분야에 연자성체(SMC)를 적용하는데 큰 문제점 이였다. 그러나 본 논문에서 제안하는 SPS(Spark Plasma sintering)공법을 적용한 모터 코어 제조방법은 플라즈마를 이용하여 분말의 표면에서만 접촉이 일어나게 하는 소결 방식으로, 내부재질의 특성변화 없이 표면의 절연층끼리만 접촉되게 하여 자기적 특성의 손상없이 기계적인 강도를 높일 수 있었다. 실제적으로 기존의 압분체(Hoganass550+윤활제(KE))의 경우 파단강도가 700㎫정도였으나 SPS를 적용시 1200㎫까지 증가 되었다. 이러한 SPS 공법을 통해 연자성체(SMC)재질의 모터 Core 분야 적용하는 데 생기는 문제점을 해결하고자 하였다.
Helical 형상의 슬롯리스 BLDC 전동기의 출력 최대화 설계
차현록(Hyun Rok Cha),백승훈(Seung Hun Baek),윤철호(Yun Cheol Ho),정태욱(Jung Tae Uk),김광헌(Kwang Heun Kim) 대한전기학회 2006 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2006 No.7
본 논문은 Slotless BLDC 모터를 고출력화 하기 위해서 나선형(Helical)방식을 적용하여 모터의 고출력화를 이루는 방식에 대한 연구이다. 기존의 SlotlessBLDC모터는 코깅이 없고, Slot이 없으므로 소형화에 유리한 장점을 지녔다. 반면에 공극의 자속 밀도가 낮아 출력을 높이는데 한계가 있었다. 따라서 본 논문에서는 기존의 SLBLDCM의 단점을 극복할 수 있는 Helical 방식을 제안하였다. Helical 방식을 적용할 때 기존의 인덕턴스 영향으로 인한 전류 확립에 한계가 있었으나 본 방식을 적용 시 높은 전류를 흘릴 수 있었으며 이로 인해 고출력화를 이룰 수 있었다. 아울러 Helical 방식을 취하므로 높은 전류로 인한 발열문제까지도 동시에 해결할 수 있는 장점이 있었다. 본 논문에서는 Helical 방식을 적용하여 기존대비 출력을 15%이상 향상시킬 수 있었으며, 온도 상승도 10%이상 억제할 수 있었다.
차현록(Hyun-Rok Cha),서종윤(Jong-Yun Sea),김광헌(Gwang-Heon Kim),임영철(Young-Cheal Lim),장도현(Do-Hyun Jang) 전력전자학회 2000 전력전자학술대회 논문집 Vol.2000 No.11
This paper presents the switching angle and voltage for maximizing torque of 4-phase 6-poles SRM The switching angle and voltage was determined through the approximated analysis and computer simulation by using SIMULlNKiID according to the speed and torque required by load. but we use new analytic equation from maximum torque characteristic. And then one-chip micro-controller controls the switching angle and voltage of an asymmetrical inverter in the SRM driver. Also, we expects that this method reduce micro-controller load and realize approximated real time control
차현록(Hyun-Rok Cha),김현덕(Hyun-Dug Kim),김광현(Kwang-Heon Kim),임영철(Young-Chol Lim),최유영(You-Young Choi),최강식(Kang-Shik Choi),전홍기(Heong-Ki Chon) 전력전자학회 1999 전력전자학술대회 논문집 Vol.1999 No.7
This paper analysis mag'netic circuit of toroida SRM and simulate optimal switching angle. In this toroida SRM, two of three phase are energized at an arbitrary instance while it is with only one phase in case of typical SRM It has many<br/> advantages in the size of machine and power efficiency Not only typically Known topologies o switched reluctance motors such as asymmetric converter but full bridge converter are safe to employ
차현록(Hyun-Rok Cha) 대한전기학회 2010 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2010 No.10
본 논문에서는 다극형(128극) 1㎾급 용력 발전기의 설계 및 특성에 대한 분석을 논하였다. 도심형 용력 발전기는 대부분 낮은 RPM에서 고효율이 필요로 되는 특성이 있다. 따라서 낮은 운전속도에서도 고효율을 얻을 수 있도록 다극화한 발전기를 설계하고 그 특성을 분석함으로써, 도심형 저속 풍력 발전기 및 소수력 발전기에 사용될 수 있는 다극형 풍력 발전기의 특성을 조사하였다. 특히 본 논문에서는 슬롯형태의 발전기를 제작함으로써 기존의 발전기가 가질 수 없었던 고효율특성을 얻었다. 반면 높아진 코깅 토크를 저감하기 위해서 3차원 전자장 해석을 통한 코깅 저감을 실시하여 고효율 발전기를 설계하였다.