• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.920-921
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• 2015

본 논문은 터보 블로워용 고속 스위치드 릴럭턴스 전동기의 최대 상 전류 저감 설계에 대하여 기술한다. 스위치드 릴럭턴스 전동기는 성층 철심으로만 구성되어 구조가 매우 간단하며, 고속 회전기 시스템의 동력원으로 적합하다. 하지만 토크 생성에 전적으로 고정자 권선만을 이용하므로 고출력, 고속 회전기 시스템에서 최대 상 전류의 크기가 상당히 크고, 구동 시스템의 비용 증가를 초래한다. 따라서 본 논문에서는 계자 권선을 이용한 터보 블로워용 고속 스위치드 릴럭턴스 전동기 설계를 진행하였으며, 계자 권선 인가 전류의 크기와 전체 권선 영역 대비 계자 권선 영역의 비율에 따른 전동기 최대 상 전류의 크기와 전동기 효율에 미치는 영향을 비교 분석하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.747-748
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• 2006

본 연구에서는 전력계통에서 발생되는 surge나 고장전류에 의해서 변압기의 1차측 코일에 유도되는 전자력의 크기를 유한요소 전자계해석 프로그램(FLUX2D)을 이용하여 해석하였다. 400kVA, 6600/220(V) 단상내철형 변압기의 권선간 전자력계산을 축대칭FEM을 이용하여 각방향의 전자력을 분석하였다. 누설자속분포, 전류유입시 권선 상호간에 작용하는 힘의 변화와 힘의 분포, 전류유입시 권선 상호간에 작용하는 힘의 변화와 힘의 분포, 변압기 내부권선의 정상시와 고장전류시의 전자계비교를 전자계해석을 통하여 변압기에 미치는 영향을 해석하였다. 변압기에 대전류가 유입되는 경우의 전자력 분석결과는 변압기의 절연설계 및 단락기계력에 대한 프레임 구조 설계를 위한 자료로 활용된다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.43-45
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• 2019

펄스폭 변조 기법 (Pulse width modulation)을 사용하는 단상 인버터의 출력은 기본주파수 성분만이 아니라 고조파의 성분을 포함하고 있기 때문에 고조파 저감을 위한 필터의 사용이 필연적이다. LCL 필터는 기존의 L이나 LC 필터에 비해 시스템의 크기와 부피를 줄이며 동시에 전류 리플 감쇠 효율 등의 필터 성능이 뛰어나 최근 사용이 증가하는 추세이다. 본 논문에서는 LCL-필터의 인덕터에 알루미늄 권선을 적용하기위해 커패시터의 직렬 댐핑 저항과 더불어 인덕터의 권선 저항 또한 추가하여 필터의 전달함수를 고려하였다. 알루미늄은 구리 보다 전도율이 낮아 저항이 크지만, 구리에 비해 가볍고 가격이 저렴한 장점이 있다. 이를 계통 연계형 인버터에 적용하기 위해, 인덕터의 저항 성분 차이에 따른 댐핑(damping) 효과를 시뮬레이션을 통해 분석하였고 구리 권선과 알루미늄 권선을 사용한 인덕터를 각 제작하여 500 W 급 하드웨어 실험을 통해 전력변환장치에서의 알루미늄 권선 인덕터 적용 가능성을 확인하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.27-31
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• 1999

본 연구는 산업분야의 수많은 전기설비 시스템에 널리 사용되고 있으며 또 이중여자기로도 사용될 수 있는 권선형 유도전동기의 기동특성과 설계를 다루었다. 고정자는 재래색 3상 권선형 유도 전동기의 고정자와 동일하고 회전자 권선은 새로운 방법으로 재권선한 결과 기동토크로 크고 기동전류는 작으며 운전효율은 좋아졌다. 뿐만 아니라 슬립링과 브러쉬 및 외부저항의 필요성이 없어 구조가 간단하고 시스템 비용을 절약할 수 있을 뿐 아니라 유지보수비도 절약할 수 있었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.485-486
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• 2017

본 논문에서는 10m 반경의 공간에 위치한 웨어러블 기기를 충전하기 위한 무선 전력전송을 제안한다. 장거리 무선전력전송의 송신코일 양단의 높은 전압문제를 해결하기 위해 공진 커패시터를 분산하여 각 코일의 유기전압을 줄이는 분산권선형 다이폴 코일을 제안하였다. FEM 시뮬레이션 결과, 분산권선형 다이폴 코일이 형성한 자속밀도의 균일도는 최소 71%로 집중권선형 다이폴 코일의 최소 51%보다 높았다. 또한 거리별 최고 자속밀도는 분산권선형 다이폴 코일이 낮았지만 거리가 멀어질수록 차이는 줄어들어 5m 거리 이후에서의 차이는 30 % 이내임을 확인하였다. 시뮬레이션 설계를 바탕으로 분산권선형 다이폴 송신코일과 4가지의 다른 형태를 갖는 수신 코일을 제작하여 10m 거리 이내에서 10 mW 이상의 전력을 전송하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.339-340
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• 2015

본 논문에서는 y결선 된 7상 BLDC 전동기의 최대 효율 제어를 위한 새로운 권선 여자 방식을 제안한다. 다상 BLDC 전동기의 기본동작은 N상 (N-1)여자 방식이다. 하지만 여자되는 권선수를 감소시켜도 동작이 가능하다. 수중 추진 시스템의 동일한 부하 조건에서 다상 BLDC 전동기는 여자되는 권선수에 따라 발생하는 손실이 다르기 때문에 최대 효율 제어를 위해서는 여자되는 권선의 수를 조정해야 한다. 전동기의 동손과 인버터 시스템의 전기적인 손실은 기존의 논문과 IGBT 제조사의 애플리케이션 노트를 활용하여 계산이 가능하다. 따라서 동일한 부하조건에서 다상 BLDC 전동기의 여자되는 권선수에 대한 전기적인 손실과 전동기의 동손을 분석하고 최대 효율 운전을 위한 새로운 권선 여자 방식을 제안한다. 제안한 방법은 시뮬레이션 및 실험을 통해 검증하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권9호
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• pp.867-873
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• 2010

수냉각 발전기 고정자 권선에서의 냉각수 누수 및 흡습에 의한 절연파괴 손상사례가 국내 및 국외에서 자주 발생되고 있다. 이러한 사고는 막대한 경제적 피해뿐만 아니라 전력의 안정적 공급 측면에서 매우 심각한 계통 사고로 연결될 수 있다. 특히 국내 발전기는 15년 이상 운전되어 열화가 진행된 발전기가 50% 이상이며, 계획예방정비 기간 중에 권선에서의 누설 및 흡습 권선이 종종 발견되고 있다. 기존에는 누수 시험 전 과정인 권선 건조 과정을 무시한 채 누수 시험 결과만으로 권선 누설 여부를 진단하였으나 본 논문에서는 누수 시험을 위한 준비 단계인 진공 건조 시의 권선 내부의 진공도 패턴 분석을 통해 권선 누설 및 흡습 여부를 예측진단할 수 있는 방법을 실험적으로 증명하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.108-110
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• 2005

배전용 변압기의 경우 고장 발생시 직접적인 수용가 측에 피해가 발생되며, 변압기 폭발시 인명 피해까지 우려되고 있다. 변압기 내부 고장으로 절연유가 분출될 경우가 가장 심각한 고장으로 이러한 피해를 방지하기 위해서는 내부 고장에 대한 정확한 해석이 필요하다. 본 연구에서 변압기 권선내에서 발생되는 고장을 유한요소 전자계해석 프로그램(FLUX2D)을 이용하여 해석하였다. 50kVA, 13200/230(V) 단강 변압기의 권선고장시 전자계해석, 1차측 권선고장(turn-to-earth)과 2차측 권선고장(turn-to-turn)을 모의하여 해석하였다. 또한, 권선 내부 고장 및 2차측 단락시 누설자속분포, 1차 및 2차측 고장전류, 권선간의 힘의분포 등을 해석하였다. 분석결과는 변압기의 절연설계 및 단락기계력에 대한 프레임 구조 설계를 위한 자료로 활용된다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.446-447
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• 2010

본 논문에서는 전동기의 고정자 권선 절연파괴 고장을 분석하고 자기 인덕턴스 변화의 비선형성을 고려하기 위해 FEM 시뮬레이션을 이용하여 고장 현상을 해석하고, 실험을 통해 검증하였다. 제안한 고장의 모델링을 통하여 고정자 권선에서 단락이 발생하면 단락된 권선의 순환전류에 의해 고정자에 자기 포화현상이 발생하고, 입력전류의 불평형에 의하여 평균토크가 감소하고, 토크리플이 증가함을 확인 하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 춘계학술대회 논문집 에너지변화시스템부문
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• pp.70-72
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• 2009

본 논문에서는 일반적인 단상유도기의 권선 배치를 가지는 경우, 즉 주권선과 보조권선의 배치가 임의의 각을 가지는 경우에 대하여 등가회로를 구성하였다. 이때, 등가회로를 이용하여 최적 효율 확보 방법으로 평형 운전 및 고정자 동손 최소화를 적용하였다. 설계된 전동기에 대해 2차원 유한요소해석을 수행함으로써 비직교 권선 분포 설계 시 자기적 평형상태와 이로 인한 철손 및 회전자 저항손 저감 및 효율 개선 효과를 검증하였다.