• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2001.07a
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• pp.327-330
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• 2001

본 논문에서는 고압 대전력 3상 유도전동기의 고정자 권선을 이용한 전압원 인버터의 병렬운전 방식을 제안한다. 현재 사용되고 있는 대부분의 4극 이상 대전력 유도전동기는 각 상의 권선이 외부에서 접근이 가능하도록 외부단자가 설치되어 있으며, 이들 외부단자를 이용하여 복수대의 전압원 인버터를 병렬운전하여 대전력 유도전동기를 구동할 수 있다. 이와 같이 고압 대전력 유도전동기를 복수 개의 전압원 인버터를 병렬 운전하여 구동할 경우, 특정 인버터의 고장발생 시 비록 구동 토크는 감소될지라도, 나머지 인버터로 시스템을 계속 구동할 수 있어 시스템의 고장대처능력을 향상시킬 수 있다. 또한 병렬 운전되고 있는 각 인버터의 스위칭 동작에 대해 서로 위상 차를 갖게 함으로서, 등가 스위칭 주파수를 증가시켜 출력 토크 리플 감소와 입력 전류 리플 감소, DC Link 커패시터의 크기 감소와 같은 좋은 특성을 얻을 수 있다. 또한 각 인버터로의 전력의 분산에 의해 시스템에서 발생하는 EMI 영향을 감소시킬 수 있다. 본 논문에서는 제안한 방식을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 특성을 증명하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.38 no.9
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• pp.1146-1149
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• 2014

To discriminate polarities of stator windings for 3 phase induction motors terminal tags of which are not readable, it is possible to utilize the residual magnetic flux present at their rotors as well as to use the way based on external exciting current. The induced voltages are basically decided by parameters such as the quantity of residual flux, the rotator speed by hand force and the phase properties between stator windings. To adopt induced voltages by residual flux for polarity discrimination at sites, the measured voltages by multi-testers need to be readable in magnitude enough to discriminate winding condition with reasonable phase characteristics. This study focuses on the analysis of various connection cases in the expectation that the summing voltages induced by residual flux shall show zero in case of normal connections while the sum becomes greater indication if the connection is in wrong condition. The proposed method is applied to actual motors to disclose how effective it is for polarity discrimination at sites through comparison of output signals between normal and fault connections.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.21 no.7
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• pp.577-582
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• 2020

Electricity produced at power plants is distributed to consumers through several stages of substations. At this time, an ultra-high voltage transformer is needed in the initial transmission stage to transmit a voltage suitable for each consumer. A high voltage, non-uniform electric field is formed at the end of the winding of the ultra-high voltage transformer, which carries a risk of dielectric breakdown. The winding of the ultra-high voltage transformer is an electrode, which is the key to converting the magnitude of the voltage. A non-uniform electric field is formed along the shape of the winding end, resulting in high electrical stress. The static ring installed at the upper and lower ends of the winding is used to disperse the stress at the winding end. Several variables should be considered when designing a static ring. Among them, this study examined how the curvature of the static ring, the thickness of the insulating paper, the number of barriers, and barrier thickness affect the electrical stress of the static ring using the Finite Element Method. Suggestions to be considered when designing the static ring are proposed through the FEM results.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.34 no.2
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• pp.137-143
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• 2010

Complete dryness inside the stator is a necessary and sufficient condition for the leak test. Microcracks caused by high cycle fatigue due to operation are generated in stator windings, and they are interrupted by water molecules during the leak test. For this reason, during leak test, the wrong value is indicated when there are no leaks in stator windings. Generator manufacturers presents unique dryness judgment criteria for the leak test, but there is no actual criterion that accurately indicates the dryness point for the leak test. The reason is because stator winding has a complex structure and the absence of effective dryness equipment in power plants. This paper proposes a dryness judgment criterion to evaluate if inside the stator winding is dried completely and presents experimental results.

• The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
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• v.10 no.5
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• pp.402-408
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• 2017

In this paper, we analyzed the frequency characteristics of hexagonal spiral thin-film inductor based on non-contact AC coupling for wireless signal transmission. We compared and analyzed the frequency characteristics of the rectangular spiral inductor and the hexagonal spiral inductor according to the number of turns, the line width and the line spacing of the conductor. Hexagonal spiral inductor has more number of turns to has the same inductance as rectangular spiral inductor, but the overall length of the conductors is shortened. This reduces the self inductance and increases the mutual inductance so that the overall inductance can have the same value. Also, since the overall length of the conductor is shortened and the magnetic resistance is reduced, the quality factor and the self-resonant frequency performance can be secured. The proposed hexagonal spiral thin-film inductor has the inductance of 3.54nH at 2GHz, the quality factor of max 14.00 at 5.0GHz and the self-resonant frequency at about 11.3GHz.

• Journal of Advanced Navigation Technology
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• v.23 no.2
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• pp.172-178
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• 2019

This paper has designed, fabricated, and analyzed the passive devices realized using low temperature co-fired ceramic (LTCC) multi layer substrates by dividing into the shrinkage process and the non-shrinkage process. Using two types of ceramic materials with dielectric constant 7 or 40, we have fabricated the same shape of various elements in 2 different processes and compared the characteristics. For the substrate of dielctric constant 40, compared with the shrinkage process which has 17% shrink in the X and Y directions with 36% shrink in the Z direction, the non-shrinkage process has 43% shrink in the Z direction without shrink in the X and Y directions, so high dimensional accuracy and surface flatness can be obtained. The inductances and capacitances of the fabricated elements are estimated from measurement using empirical analysis equations of parameters and implemented as a design library. Depending on the substrate and the process, the inductance and capacitance depending on the turn number of winding and unit area have been measured, and empirical polynomials are proposed to predict element values.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.07a
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• pp.24-26
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• 2018

본 논문은 Solid-state Marx modulator(SSMM)용 10kV, 1kW급 고전압 커패시터 충전기의 설계에 대해 기술한다. 직렬 공진형 인버터를 기반으로 Marx modulator용 충전기 구현을 위해 다수의 커패시터를 동시에 충전할 수 있도록 다단 변압기와 정류기를 사용하는 구조를 제안한다. 변압기 1차 권선으로 단일 턴의 고전압 케이블을 사용하여 설계하고, 작은 누설 인덕턴스만으로 공진 인덕터를 구현하기 위해 DCM(Discontinuous Conduction Mode)를 기반으로 공진 파라메터를 설계한다. 6개의 환형 코어에 각각 2개의 2차 권선을 권취하고 각 2차 권선은 배전압 정류회로와 연결되어 총 24개의 커패시터를 각각 417V로 동시에 충전할 수 있도록 설계한다. 본 논문에서는 DCM영역에서 동작하는 직렬공진형 컨버터의 공진 파라메터 상세 설계에 대하여 기술하고, 24개의 커패시터 직렬 결선을 통한 10kV, 1kW 정격운전 시뮬레이션 및 실험결과를 통해 제안된 회로를 검증한다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.21 no.11
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• pp.634-640
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• 2020

Failure analysis and heat-resistant were performed for an electric fuel pump that is installed in the fuel tank to transfer fuel to the engine of combat vehicles. The fuel pump with a DC motor was disassembled and inspected to determine the cause of failure. The failure phenomenon was classified into three categories based on observations of the inside of the housing: burnt winding, quick brush abrasion, and fuel leak into the pump. Based on the inspection results, it was estimated that overheating was the main cause of failure. The thermal test was conducted under the no-load condition in 24 hours, and the thermal sensor was installed on the stator surface and the brush holder to check the possibility of damage to the winding due to overheating. When the ambient temperature of the fuel pump was set to 68 ℃, the stator temperature increased to 135.9 ℃, and the winding of the motor was almost damaged. The test results confirmed the lack of heat resistance of fuel pump windings, and suggested that the type F of insulation class (below 155 ℃) of the windings and varnish should be replaced with type C or higher that can be used above 180 ℃.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2002.07b
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• pp.1043-1045
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• 2002

고전압 전원공급기를 고 밀도로 제작하기 위하여 고 주파수 동작을 시켜야 한다. 이에 따라 전원 공급기에서 최대의 부피를 차지하는 부품인 변압기는 원하는 주파수에서 최소의 부피로 충분한 전력을 수용하면서 완벽한 펄스재현을 하여야 한다. 고전압 전원공급기는 풀-브릿지 DC/DC 컨버트로 구성되어 있으며 스윗칭 주파수는 100 kHz 이다. 변압기는 일차권선이 1개이며 이차 권선은 4개로 구성된다 일차전압은 250 Vdc, 이차 권선 각각의 출력은 520 Vrms이다. 변압의 이차 권선은 배 전압 회로를 이용하여 승압 후 각각을 직렬로 연결하여 -4,100 VDC와 -2,050 VDC를 만들어 TWT(Travel Wave Tube)의 케소드 및 콜렉트에 공급한다. 이 변압기는 100 kHz 펄스로 동작하고 최대부피가 400$cm^3$이하가 되어야 한다. 본 논문에서는 이러한 변압기의 설계 방법 및 최소 온도상승을 위한 적절한 동작 자속밀도의 선택에 대하여 기술하고 변압기의 누설 인덕턴스, 분포 케페시턴스, 공진 주파수에 대하여 설계치 및 실험치를 비교 평가하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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• pp.6-7
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• 2019

본 논문에서는 양방향 전력 전송을 가능케 해주는 Dual-active-bridge (DAB) 컨버터에서, 고주파 변압기 대신 무선 전력 전송 코일을 이용한 시스템을 제안한다. 기존의 DAB 컨버터에서 주로 사용되는 고주파 변압기는 Core-type 또는 shell-type으로 만들어지며, 1차 측 권선과 2차 측 권선이 자기적으로 강하게 결합되어 높은 전력 전달 효율을 가지도록 만든다. 이런 DAB 컨버터를 직/병렬 연결해 MV-DC to LV-DC로 변환하는 반도체 변압기 등을 구성할 때, 1차 측 권선과 2차 측 권선 사이에는 절연 문제와 1차 측 스위치 회로와 2차 측 스위치 회로, 그리고 고주파 변압기가 각각 따로 절연해야 하는 문제점이 있다. 본 논문에서 제안하는 DAB 컨버터는 1차 측과 2차 측이 수 cm 이격되어 있어 1차 측과 2차 측 사이의 자기적 결합이 굉장히 약하다. 따라서 1차 측과 2차 측 코일을 커패시터로 공진시켜 전력을 전달하는 무선전력전송(Loosely Coupled Inductive Wireless Power Transfer)을 이용한다. 무선전력전송의 공진 topology는 Parallel-Series로 선택했고, impedance transformation 회로를 추가했다.