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[학술논문]

전절권 분포형 권선을 통한 제어모멘트자이로 김블의 저속 안정성 개선 연구

  • 영문제목 : Improvement of Low Speed Stability of CMG Gimbal Using Full-pitch Distributed Winding
  • 발행기관 : 항공우주시스템공학회
  • 저자명 : 이준용(Jun yong Lee),이헌조(Hun jo Lee),오화석(Hwa suk Oh),송태성(Tae Seong Song),강정민(Jeong min Kang),송덕기(Deok ki Song),서중보(Joong bo Seo)
  • 간행물 정보 : 『항공우주시스템공학회지』13권 3호, 1~8쪽, 전체 8쪽
  • 주제분류 : 공학 > 산업공학
  • 파일형태 : PDF
  • 발행일자 : 2019.06.30
  • 정가 3,600
  • 청구할인가 2,700

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전자기적 힘에 의해 김블 모터에 토크가 발생하며 코일 전류 변화는 토크 리플을 야기한다. 이는 김블속도에 영향을 주는 동시에 위성의 자세를 불안정하게 한다. 따라서 위성의 자세 제어 정확도 향상을 위해서는 김블 모터의 토크 리플 저감이 필수적이다. 본 논문에서는 일반적인 집중형 권선과 분포형 권선에 대해 모터의 모델링으로부터 발생 토크를 이론적으로 시뮬레이션 분석하였다. 토크 리플을 저감하는 권선을 선정하여 시제품을 설계 및 제작하여 자기장 및 역기전력의 이론적 해석 결과와 측정 결과를 비교하여 설계와 제작의 합치성을 확인하였다. 저속 시험을 통해 전절권 분포형 권선의 속도 안정도가 향상되어 토크 리플이 저감됨을 입증하였다.

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The electromagnetic forces generate a torque on the gimbal motor, and changes in the coil current causes torque ripple. This affects the gimbals’ speed and results to unstable satellite attitude. It is therefore essential to reduce the torque ripple of the gimble motor with the aim of improving the attitude control accuracy of the satellite. This paper theoretically analyzes the torque generated from the modeling of a motor for general concentrated winding and distributed winding. The prototype was designed and fabricated through selection of the winding that reduces the torque ripple through simulation results. The results of the magnetic fields’ theoretical analysis and the back electromotive force of the prototype were compared with the calibrated results for verification of conformity and manufacture of the design. The low-speed test proved that the torque ripple is reduced by improving the speed stability.

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