에너지 절감을 위한 소형 선박용 전기 추진체인 고효율·고토크용 다상 BLDC 모터 설계에 관한 연구

• 영문명: Design of High-Efficiency and High-Torque Multiphase Motor with Electric Propulsion System for Small Vessels for Energy Saving
• 발행기관: 한국산업기술융합학회(구. 산업기술교육훈련학회)
• 저자명: 허동렬(Dong-Ryol Hur) 신동률(Dong-Ryul Shin)
• 간행물 정보: 『산업기술연구논문지』제29권 4호, 29~37쪽, 전체 9쪽
• 주제분류: 공학 > 산업공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2024.12.31

국문 초록

본 논문은 소형 전기 추진 선박에 사용되는 고효율 다상 BLDC(Multi-phase Brushless Direct Current)개발로전기 추진 선박은 디젤엔진을 이용하여 추진하는 기계식 추진방식에 비해 승선감이 뛰어나고 조정 성능이 우수하며, 선박 내부 배치 및 선형 설계의 유연성이 매우 높기 때문에 고효율 선박 설계가 가능하다. 이에 환경적 측면에서 클린 에너지가 사용되어야 하며 에너지 저장과 원가절감을 위하여 소형 전기 선박용으로 전기 추진체인 모터는 필수적이며 저소음을 가지는 BLDC 추진체 개발과 에너지 절감을 가지는 고효율 모터가 필수적이다. 그래서 본논문에서는 저소음·고효율·고토크를 가지는 다상 BLDC 모터 및 제어기와 알고리즘으로 시간영역에서의 비례, 적분 및 미분상수를 결정하는 Ziegles-Nichols법을 설계하고 FOC제어를 통한 전기 추진체의 추진 모터 속도 제어를 실측을 통하여 이를 검증하고자 한다.

영문 초록

In this study, a high-efficiency multiphase brushless direct current (BLDC) used in small electric thrusters is developed. It enables high-efficiency ship design because electric-propulsion ships possess a better sense of boarding and offer better adjustment than mechanical propulsion methods used for diesel engines, as well as because of the high flexibility of ship internal arrangement and linear design. Therefore, clean energy should be used from an environmental perspective. Meanwhile, for energy saving and cost reduction, an electric-propulsion chain motor is essential for small electric ships, in addition to a high-efficiency motor with low noise BLDC propellant development and energy saving. Therefore, this study proposes the Ziegles-Nichols method, which determines proportionality, integration, and differential constants in the time domain with a multiphase BLDC motor and controller with low noise, high efficiency, and high torque. Subsequently, this method is verified through the actual measurement of the propulsion motor speed of the electric propellant via FOC control.

목차

Ⅰ. 연구 배경

Ⅱ. 이론 고찰

Ⅲ. 실험결과 및 고찰

Ⅳ. 결 론

ACKNOWLEDGEMENTS

References

키워드

다상 고효율 BLDC모터 제어기 PID제어 EOC벡터제어 Multi Phase High Efficiency BLDC Motor Controller PID Control FOC. Control

참고문헌

• IEEE 4th International Conference on Intelligent Energy and Power Systems (IEPS)
• IEEE Trans. Industrial Electronics
• IEEE Trans. on Maga
• Industry Applications Conf, 37th IAS Annual Meeting
• 9th International Conference on Power Electronics and ECCE Asia (ICPE -ECCE Asia)
• IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE)
• IEEE Transactions on Magnetics