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토크모터의 정특성과 동특성 해석
An Analysis of Static and Dynamic Characteristics of Torque Motor 원문보기

드라이브ㆍ컨트롤 = Journal of drive and control, v.12 no.1, 2015년, pp.9 - 14  

허준영 (School of Mechatronics Engineering, Korea University of Technology and Education) ,  박창순 (School of Electrical, Electronics and Communication Engineering, Korea University of Technology and Education)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In the early of 1950, the high response magnetic torque motor was developed for driving electro-hydraulic servo valves. Since then it has been broadly used for industrial application and the research of development or improvement of the torque motor is still being conducted. The purpose of this stud...

주제어

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문제 정의

  • 본 연구에서는 전기유압 서보밸브의 영구자석 토크모터부의 설계에 유용한 기준을 제시하고자 Merritt1)이 제시한 해석과정을 따라 토크모터를 선형화 해석하고, 실제 시스템의 수치를 사용하여 토크모터의 정특성과 동특성을 구한다. 그리고 AMESim의 선형화 해석을 통해 얻은 결과와 비교함으로서 타당성을 검토한다.

가설 설정

  • 수식유도과정에서 x/g < 1/3 이라고 가정하였는데, 이 범위를 벗어나도 토크모터의 변위와 제어자속의 관계는 급격하게 변하지 않고 선형 또는 제곱근 곡선으로 증가하므로 정적안정은 유지됨을 알 수 있다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
전기유압 서보밸브는 언제 출현했는가? 전기유압 서보밸브는 항공우주산업에서 고응답의 서보제어시스템에 대한 요구를 만족시키기 위하여 1940년대 말에 출현했다. 그 때의 전기유압 서보시스템은 전기신호를 유체의 흐름으로 급속히 바꾸어 줄 수 있는 요소가 없었기 때문에 전기서보시스템에 비해 크게 빠르지는 않았으나 1950년대 초에 고응답의 영구자석 토크모터가 개발되었고, 전기유압 서보밸브는 현재의 형태를 갖게 되었다1).
전기유압 서보밸브가 현재의 형태를 갖춘 계기는? 전기유압 서보밸브는 항공우주산업에서 고응답의 서보제어시스템에 대한 요구를 만족시키기 위하여 1940년대 말에 출현했다. 그 때의 전기유압 서보시스템은 전기신호를 유체의 흐름으로 급속히 바꾸어 줄 수 있는 요소가 없었기 때문에 전기서보시스템에 비해 크게 빠르지는 않았으나 1950년대 초에 고응답의 영구자석 토크모터가 개발되었고, 전기유압 서보밸브는 현재의 형태를 갖게 되었다1). 그로부터 60여년이 지났지만, 여전히 영구자석 토크모터 방식의 전기유압 서보밸브가 산업현장에서 많이 사용되고 있고, 국산화의 시도와 관련되어 연구2-6)되어 왔다.
아마추어 코일에 저항 토크가 없다면 코일의 운동 특징은 어떻게 될 것인가? 아마추어 코일을 통하여 전류가 흐르면 아마추어의 끝부분은 극성을 띠게 된다. 다른 극성끼리는 잡아당겨지고 같은 극성끼리는 밀쳐져서 아마추어에 토크가 생성되고 아마추어가 탑재된 비틀림 스프링의 저항 토크가 없다면 아마추어는 계속 회전할 것이다. 따라서 비틀림 스프링은 전류에 비례하는 출력 동작을 일으킨다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (12)

  1. H. E.. Merritt, Hydraulic Control Systems, John Wiley & Sons, New York, pp.174-193, 1967. 

  2. S. N. Yun, B. S. Kang, B. J. Sung and H. E. Kim, "A Study on Characteristics of Nozzle/Flapper Type Flow Control Servo Valve", the transactions of the KSAE, Vol 8, No. 1, pp. 54-62, 2000. 

  3. S. R. Lee, "Lead-Lag Controller Design of Direct Drive Servo Valve Using Complex Method", Proceedings of the KSME 2003, pp. 1590-1595, 2003. 

  4. S. M. Chang, H. S. Jeong, G. W. Jang, I. Y. Yang and W. J. Lee, "Prilimenary Numerical Simulation of the Torque Motor for a Servo Valve in the Fuel Supply System of APU", Journal of The Korea Society of Fluid Power Systems, Vol. 6, No. 2, pp. 1-6, 2009. 

  5. J. Y. Huh, C. J. Kim and C. S. Park, "Modelling and Characteristic Analysis of a Servo Valve using Linear Force Motor", Proceedings of the KSFC 2010 Autumn Conference of The Korea Society of Fluid Power Systems, pp. 1-6, 2010. 

  6. D. H. Oh, H. H. Kim and I. Y. Lee "Analysis of Steady Characteristics of Nozzle-Flapper Type Servo Valves", Journal of The Korea Society of Fluid Power & Construction Equipment, Vol. 11, No. 1, pp. 35-41, 2014. 

  7. S. Li and Y. Song, "Dynamic response of a hydraulic servo-valve torque motor with magnetic fluids", ELSEVIER Mechatronics, Vol. 17, pp. 442-447, 2007. 

  8. S. Li and W. Bao, "Influence of magnetic fluids on the dynamic characteristics of a hydraulic servo-valve torque motor", ELSEVIER Mechanical Systems and Signal Processing, Vol. 22, pp. 1008-1015, 2008. 

  9. S. Karunanidhi and M. Singaperumal, "Design, analysis and simulation of magnetostrictive actuator and its application to high dynamic servo valve", ELSEVIER Sensors and Actuators A: Physical, Vol. 157, pp. 185-197. 2010. 

  10. I. Y. Lee, Hydraulic Engineering, Munundan, pp. 327-334, 2012. 

  11. S. A. Imagine, AMESim User Manual, Ver 4.3. pp. 162-173, 2005. 

  12. J. Y. Huh, H. H. Kim and I. Y. Lee, "Modelling and Controller Design of an Electro-Hydrostatic Actuator", Proceedings of the KSFC 2014 Autumn Conference of The Korea Society of Fluid Power & Construction Equipment, pp. 15-20, 2014. 

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