고장진단을 위한 영구자식 동기전동기의 권선 단락에 의한 고장모델 연구 및 특성해석

김경화,최동욱,구본관,정인성,Kim, Kyeong-Hwa,Choi, Dong-Uk,Gu, Bon-Gwan,Jung, In-Soung 한국조명전기설비학회 2009 조명·전기설비학회논문지 Vol.23 No.5

고정자 권선의 단락으로 인한 고장을 해석하고 진단 알고리즘의 효과적인 시험 평가를 위해 사용될 수 있는 인버터 구동 영구자석 동기전동기의 고장모델이 제시된다. 기존에 전동기의 해석과 제어에 많이 사용되는 dq 모델은 상전압 모델을 변환한 것으로 전동기 고정자의 권선 단락 시에는 더 이상 3상평형 조건이 성립하지 않기 때문에 인버터 극전압으로부터 전동기 입력 전압을 구하기가 쉽지 않아 고장모델의 해석을 위해서 사용하기 어렵다. 이를 해결하기 위해 전동기 3상 변수와 선전압 관계식을 이용한 전동기의 고장모델이 제안된다. 제안된 고장모델의 타당성을 입증하기 위해 시뮬레이션이 수행되며 내부 고정자의 권선 단락이 가능하도록 제작된 전동기와 DSP TMS320F28335를 이용한 제어 시스템에 의해 동일 고장 조건에서 비교 실험이 수행된다. To analyze influences under faults caused by a stator winding short and to evaluate an effectiveness of a diagnostic algorithm a faulty model for an inverter-driven permanent magnet synchronous motor is presented. Even though the conventional dq motor model obtained through the transformation of phase voltage model is widely used to analyze and control the motor, it can not be used in the analysis of a faulty motor since the 3-phase balanced condition is no longer hold under the fault caused by a stator winding short, and thus, it is very difficult to obtain motor input voltages from the pole voltage of an inverter. To overcome this problem, a faulty model for an inverter-driven permanent magnet synchronous motor is proposed by considering the line voltage of 3-phase variables. The effectiveness of the proposed faulty model is verified through comparative simulations and experiments using DSP TMS320F28335 and motor built to allow a partial short of inter-turn.

서보 설비를 위한 순차적 파라미터 자동 튜닝 알고리즘을 사용한 영구자석 동기전동기의 비선형 속도 제어

김경화,Kim, Kyeong-Hwa 한국조명전기설비학회 2005 조명·전기설비학회논문지 Vol.19 No.2

서보 설비를 위한 순차적 파라미터 자동 튜닝 알고리즘을 갖는 영구자석 동기전동기(Permanent Magnet Synchronous Motor: PMSM)의 비선형 속도 제어 기법이 제시된다. 비선형 제어 방식은 시스템 파라미터와 부하상태가 정확하게 일치하지 않는 경우 만족스러운 성능을 줄 수 일다. 최근에 향상된 속도 제어 성능을 위해 적응형 기법, 슬라이딩 모드 제어, 및 관측기에 기반 한 기법들이 제안되었다. 하지만, 이 방법들은 관성의 큰 변화, 속도의 빠른 과도 특성 및 샘플링 주기 증가와 같은 특정한 조건에서 더 이상 만족스러운 성능을 제공하지 않는다. 일반적으로, 속도 동특성에 영향을 주는 주요 파라미터를 동시에 추정하기는 쉽지 않다. 이를 해결하기 위해 설치 및 기동시 전동기 주요 파라미터를 시간 구간 별로 나누어 자동으로 추정하는 순차적 파라미터 튜닝 알고리즘이 제안된다. 제안된 방식이 DSP TMS320C31을 이용하여 구현되고 유용성이 시뮬레이션과 실험을 통해 입증된다. A nonlinear speed control of a PMSM using a sequential parameter auto-tuning algorithm for servo equipments is presented. The nonlinear control scheme gives an undesirable output performance under the mismatch of the system parameters and load conditions. Recently, to improve the performance, an adaptive linearization scheme, a sliding mode control and an observer-based technique have been reported. Although a good performance can be obtained, the performance is not satisfactory any more under specific conditions such as a large inertia variation, a fast speed transient or an increased sampling time. The simultaneous estimation of principal parameters giving a direct influence on speed dynamics is generally not simple. To overcome this problem, a a sequential parameter auto-tuning algorithm at start-up is proposed, where dominant parameters are estimated in a prescribed regular sequence based on the method that one parameter is estimated during each interval. The proposed scheme is implemented on a PMSM using DSP TMS320C31 and the effectiveness is verified through simulations and experiments.

서보 드라이브 성능 향상을 위한 AC 서보 전동기의 적응형 전류 제어

김경화,Kim, Kyeong-Hwa 한국조명전기설비학회 2006 조명·전기설비학회논문지 Vol.20 No.6

서보 드라이브의 성능 향상을 위해 AC 서보 전동기의 MRAC (Model Reference Adaptive Control) 기반 적응 전류 제어 기법이 제시된다. 인버터 구동 전류 제어 기법 중 예측형 전류 제어 기법은 이상적인 과도 응답 및 정상 상태 응답을 주지만, 전동기 파라미터 변화 시 정상상태 응답 성능이 저하된다. 이러한 제한 점을 극복하기 위해 파라미터 변화에 의한 외란이 MRAC 기법에 의해 추정되어 전향 제어에 의해 보상된다. 제안된 방식은 기존의 외란 추정 방식과 달리 관측기 구성을 위한 인버터의 상전압 측정을 필요로 하지 않는다. 제안된 적응 제어 방식의 점근안정성과 효과적으로 서보 드라이브에 적용될 수 있음이 입증된다. 제안된 방식이 DSP TMS320C31을 이용하여 구현되고 유용성이 시뮬레이션과 실험을 통해 입증된다. An MRAC-based adaptive current control scheme of an AC servo motor is presented for the performance improvement of a servo drive. Although the predictive current control is known to give ideal transient and steady-state responses, its steady-state response my be degraded under motor parameter variations. To overcome such a limitation, the disturbances caused by the parameter variations will be estimated by using an MRAC technique and compensated by a feedforward control. The proposed scheme does not require the measurement of the phase voltage unlike the conventional disturbance estimation scheme using observer. The asymptotic stability is proved. The proposed scheme is implemented using DSP TMS320C31 and the effectiveness is verified through the comparative simulations and experiments.

DSP를 이용한 Brushless DC 모터의 초고속 센서리스 제어

김경화(Kyeong-Hwa Kim),정문종(Moon-Jong Jeong),김태덕(Tae-Duk Kim),김영만(Young-Man Kim) 전력전자학회 1999 전력전자학술대회 논문집 Vol.1999 No.7

DSP를 이용한 Brushless DC (BLDC) 모터의 초고속 센서리스제어 기법 및 그 결과가 제시된다, 초고속 BLDC 모터의 센서리스 제어를 위해서 주제어기로 DSP TMS320C240이 사용되며 제어 기법으로는 Pulse Amplitude Modulation (PAM) 기법이 사용된다. PAM 제 어 기법을 사용함으로서 인버터는 Six-step 방식으로 구통되며 속도 제어는 인버터 DC 링크 앞단 쵸퍼의 전압 제어에 의해 이루어진다. 회전자 위치는 역기전력 센싱 방식에 의해 추정 되며 TMS320C240의 Event Manager Module에 입력되어 Commutatlon 위치 및 속도가 계산된다. 계산된 속도는 디지탈 PI 제어 알고리즘에 의해 처리되며 제어기의 출력은 쵸퍼의 duty비를 변화시킨다. 개발된 DSP 제어 보드 및 제어 알고리즘의 성능을 시험하기 위해 실험이 수행되었으며 전체 제어 알고리즘은 DSP TMS320C240의 어셈블라 프로그램에 의해 구현된 다 결과로 최고속도 50000 [rpm]에서 이상적인 응답 특성을 얻을수 있었다.

전류 고조파 관찰을 통한 영구자석 동기전동기의 권선 단락 고장 진단 기법

金庚和(Kyeong-Hwa Kim),具本琯(Bon-Gwan Gu),鄭因城(In-Soung Jung) 전력전자학회 2010 전력전자학회 논문지 Vol.15 No.3

전환기간 학부모와의 파트너십에 대한 미국 중등특수교육교사의 인식

김경화 ( Kyeong Hwa Kim ) 한국특수아동학회 2011 특수아동교육연구 Vol.13 No.1

Although American secondary special education teachers consider family involvement as important and play a critical role in parent participation during transition, they often do not have concrete knowledge, skills, and strategies needed to collaborate with families effectively because the topic of family involvement in special education has not enjoyed a central role in teacher education programs. Little attention has been paid to the need to prepare secondary education teachers to work with families and their communities. The lack of preparation for working with families to involve them in education of their children remains a weakness in teacher education programs. Therefore, this study examined how secondary special education teachers consider their attitudes toward the importance of the partnership with families of students with disabilities and how they perceived their preparedness for the competencies in this area.

파라미터 변화에 무관한 인버터 구동 PMSM의 데드타임 보상 기법

김경화(Kyeong-Hwa Kim) 한국조명·전기설비학회 2011 조명·전기설비학회논문지 Vol.25 No.4

A new dead time compensation scheme that can exactly estimate the dead time and inverter nonlinearity under parameter variations is proposed for a PWM inverter-fed PMSM drive. The proposed scheme uses the fact that the sixth harmonic component in total disturbance estimated under the presence of various uncertainties is mainly caused by the dead time and inverter nonlinearity. The total disturbance due to the parameter variations as well as the dead time and inverter nonlinearity is estimated by the adaptive scheme. The sixth harmonic component is extracted from this total disturbance through harmonic analysis. The obtained sixth harmonic is processed by the PI controller to estimate the disturbance caused by the dead time and inverter nonlinearity in the stationary reference frame. The effectiveness of the proposed scheme is verified. Without requiring an additional hardware, the proposed scheme can effectively compensate the dead time and inverter nonlinearity even under the parameter variations.

역 기전력에 무관한 가변 히스테리시스 밴드 전류 제어

김경화(Kyeong-Hwa Kim),조관렬(Kwan-Yuhl Cho),정세교(Se-Kyo Chung),오동성(Dong-Seong Oh),윤명중(Myung-Joong Youn) 대한전기학회 1992 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.1992 No.7

보육교사의 그릿과 교사효능감이 유아의 문제행동 지도전략에 미치는 영향

김경화(Kyeong-hwa Kim),신나리(Nary Shin) 한국아동학회 2018 아동학회지 Vol.39 No.6

Objectives: This study aimed to investigate the relationship between child care teachers’ grit, teacher efficacy and managing strategies for young childrens problem behaviors, and to examine the mediating effect of teacher efficacy on the relationship between grit and these managing strategies. Methods: A self-report survey was administered to 261 child care teachers. Descriptive and basic statistics of the data were calculated using SPSS 18.0. Structural Equation Modeling was implemented using AMOS 18.0. Results: Child care teachers’ grit directly affected their managing strategies for childrens problem behaviors. Teacher efficacy played a mediating role in the pathway from grit to managing strategies for problem behaviors of young children. Conclusions: The grit and teacher efficacy of child care teachers’ are expected to contribute to improving the quality of child care, as they help teachers to identify methods that positively address and manage young childrens behavioral problems.

DSP를 이용한 영구자석형 동기전동기의 전 디지탈 속도 제어

김경화(Kyeong-Hwa Kim),박재우(Jae-Woo Park),배정도(Jung-Do Bae),정세교(Se-Kyo Chung),윤명중(Myung-Joong Youn) 대한전기학회 1994 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.1994 No.7