• 제목/요약/키워드: 동기 진동

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최대 리아프노프 지수를 활용한 전력계통 측정 데이터 기반 비선형 동요 현상 검출 방안 (MLE Based Power System Oscillation Detector by Using Measurement Data)

  • 조환희;이병준;남수철;김용학
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제4권2호
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    • pp.55-61
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    • 2018
  • 본 연구는 시각 동기 위상 측정 정보를 이용하여 전력계통에 나타나는 여러 가지 동요 현상을 검출하기 위한 기초 연구로써, 시계열 데이터 분석 분야로 분류된다. 제시한 방법은 비선형 동특성에 해석 기반으로 접근하여 전력계통에 나타날 수 있는 여러 동요 현상을 범용적으로 검출해 낼 수 있다. 비선형 동요 현상의 신호적 패턴을 수학적으로 기본 순시치 파형으로부터 피크치 샘플링을 통해 전개하여 계통 요소간 간섭으로 인한 원하지 않는 진동 모드를 검출하고자 한다. 계통의 변화로 진동 모드가 나타날 때, 2차원 평면에 실효치로 환산한 시계열 전압 데이터와 선형화된 플로퀘트 상수(Floquet multiplier)를 맵핑하여 도시하고, 정상상태 지점으로부터 거리를 계산하여 최대 리아프노프 지수 계산을 통해 계통이 불안정하게 되는 시간을 시계열 데이터 분석으로 추정하는 것이 본 방법의 핵심이다. 이러한 접근으로 제시한 비선형 동요 검출 알고리즘을 적용하여 디지털 필터 적용 또는 주파수 영역 해석과 같은 오프라인 Study와 달리 온라인으로 신속하게 계통의 현재 상태를 알 수 있게 된다.

Lock-in 영역에서 원형실린더의 와류유기진동 전산해석 (Numerical Analysis of Vortex Induced Vibration of Circular Cylinder in Lock-in Regime)

  • 이승수;황규관;손현아;정동호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제29권1호
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    • pp.9-18
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    • 2016
  • 고층빌딩이나 해양 라이저와 같은 세장 구조물은 구조시스템의 동적 불안정의 주요 원인인 와류유기진동(vortex-induced vibration, VIV)에 의한 동하중에 매우 취약하다. 와류유기진동이 라이저의 고유진동수 영역에서 발생하는 경우 Lock-in현상으로 피로파괴의 우려가 있다. 본 논문에서는 Lock-in 영역에서 구조물과 유동의 동적거동에 대한 수치해석을 다루었으며, 유동조건 변화에도 불구하고 공진 주파수가 유지되는 현상에 대해 분석하였으며, 유입유동에 대해 수직방향으로 자유진동하는 1자유도의 2차원 원형실린더 단면에 대한 비정상 층류를 가정하였다. 각 시간 단계에서 물체의 움직임을 고려하여 유동장 격자를 재생성하며 비정상 유동과 물체의 운동에 대한 지배방정식을 순차적으로 수치해석하여 유체-구조 연성해석을 수행하였다. 결과는 선행연구와 잘 일치함을 보여주었고, Lock-in 현상에 대한 특성을 잘 나타내었다. Lock-in 영역에서는 양력뿐만 아니라 항력도 크게 증가함을 보여주었으며, 실린더의 수직변위는 직경의 20%까지 이름을 나타내었다. 양력과 수직변위의 상관분석을 통해 실린더가 Lock-in 영역에서 양력과 수직변위의 위상차가 동기로부터 반동기로 천이함을 확인하였으며, 이러한 변화가 Lock-in 영역에서 나타나는 공진거동의 원인이 되는 것으로 판된되었다.

메탄의 대향류 확산화염에 대한 AC 전기장의 영향 (Effect of AC Electric Fields on Counterflow Diffusion Flame of Methane)

  • 최병철;김형국;정석호
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권8호
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    • pp.849-855
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    • 2012
  • 대향류 버너에서 질소로 희석시킨 메탄 연료의 확산화염에 대하여 AC 전기장을 인가하여 전압크기 및 주파수 변화에 의한 영향을 실험적으로 조사하였다. 그 결과, 임계주파수를 초과하는 AC 주파수 영역에서 안정한 확산화염이 나타났으며, 인가된 AC 전압크기의 증가에 따라 그 임계주파수는 증가하다가 약 35Hz 로 일정한 값을 보였다. 반면에, 임계주파수 미만의 AC 주파수 영역에서, 그 확산화염은 인가된 AC 주파수에 동기되어 진동하였다. 화염지역 내에 양이온들은 로렌츠 힘에 의하여 가속되고, 그 양이온과 중성자 간의 분자단위의 충돌에 의한 운동량의 전달에 의해 전체적인 유동장의 변화가 발생하는데, 이러한 이온풍의 효과에 의하여 화염의 진동 현상이 나타날 수 있다.

자속측정에 의한 동기발전기의 운전중 진동 감시기법 (On-Line Vibration Monitoring Techniques for Synchronous Generators by Flux Measurement)

  • 김지현;황돈하;장기찬;김용주;권영안;송상옥
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.952-954
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    • 2002
  • The effort for measuring the rotor vibration caused by the short of rotor winding or air-gap eccentricity has been carried on. This paper introduces on-line vibration monitoring technologies using search coils to measure flux for synchronous generators. A 3,300/6,600 (V), 150 [kW] synchronous generator is built, and search coils are designed and inserted in the wedges. Furthermore, air-gap eccentricity is analyzed by finite element method and compared with experiment tests. Induced voltages caused by different air-gap eccentricity on the search coils are compared as well.

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베어링의 동기 진동이 외부 가압 공기 저어널 베어링의 안정성에 미치는 영향 (Efffects of Synchronous Vibration of Bearing on Stability of Externally Pressurized Air Journal Bearing)

  • 이정재;김경웅
    • Tribology and Lubricants
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    • 제13권1호
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    • pp.28-33
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    • 1997
  • Results of theoretical investigations of the stability characteristics of externally pressurized air journal bearing, of which bearing is synchronously vibrate with respect to rotor, are presented. Linearized perturbation method is used to get the dynamic coefficients of air bearing, and the Routh-Hurwitz criterion is used to obtain stability map. The stability characteristics operating at zero steady-state eccentricity is investigated of various phase difference of bearing to rotor. It is shown that stability of air bearing is greatly influenced by synchronous motion of bearing, there exists optimum phase difference which gives maximum stability threshold.

표면부착형 영구자석 동기전동기의 진동 특성 해석 (Vibration Characteristics Analysis of Surface-mounted Permanent Magnet Synchronous Motor)

  • 최장영;박형일;신현재;유대준;장석명
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1083-1084
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    • 2011
  • This paper deals with the vibration characteristics analysis of surface-mounted permanent magnet synchronous motor. To analyze the vibration characteristics, In order to find the frequency of exciting vibration forces, torque ripple and radial force were analyzed by fast fourier transform (FFT), and stator were analyzed by modal analysis.

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급격한 온도구배에 의한 열음향 발생에 관한 연구 (A Study on the Thermoacoustic Sound Generation by Steep Temperature Gradient)

  • 박태국
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1998년도 학술발표대회 논문집 제17권 1호
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    • pp.235-238
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    • 1998
  • 파이프의 양 끝단에 심한 온도구배가 형성될 때 음향이 발생한다는 사실은 이미 알려진 사실이다. 본 연구는 열구동식 열음향냉동기를 구현하기 위해서 1단계로 열원에 의한 음향발생을 달성하고자 했다. 이를 위해 1/4 파장의 열음향 발생장치를 설계 및 제작하여 실험에 사용하였다. 열음향 발생기는 직경 3cm, 길이 16cm의 공명관에 가열부, 박판집적체, 고온부 및 저온부의 열교환기로 구성되며 발생음의 기본주파수는 520Hz로 설계하였다. 고온부를 38$0^{\circ}C$로 가열한 결과 열음향발생기의 개구부로부터 1m 떨어진 곳에서 최초 음압측정값이 약 112dB, 음향출력으로 약 1와트에 해당하는 값을 얻었다. 박판집적체에 급격한 온도구배가 형성되면서 주변의 기체가 자발적인 진동을 하여 형성된 음향동력중 일부는 공명관 벽에 흡수되고 일부는 열교환기에서 점성에 의해 소산된다. 따라서 실제로 음향으로 변하는 부분은 이들을 감한 부분인데 실험결과 약 53%의 음향 생성효율을 달성했으며 이는 스위프트 등이 얻었던 결과보다 우수하다.

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분해능이 낮은 위치 센서를 이용한 표면부착형 영구자석 동기전동기의 토크 제어 (Torque Control of Surface Mounted Permanent Magnet Synchronous Motor Using Low Resolution Position Sensor)

  • 전미림;조관열;이용균;전병호;이재현;목형수
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2009년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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    • pp.99-101
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    • 2009
  • 자동차의 조향 장치에서 연비 절감과 조향성능의 향상을 위해 연구되고 있는 전동식 파워스티어링 시스템은 기존의 유압식에 비해 소음과 진동이 발생하는 단점을 가지고 있다. 이를 감소시키기 위해 토크 리플을 줄이는 것이 관건이고, 토크 리플을 발생시키는 큰 원인 중 하나가 위치 센서 분해능 제한이다. 본 논문에서는 가격 절감을 위해 낮은 분해능의 위치 센서로 전동식 파워스티어링 시스템의 토크 리플을 저감하기 위해 위치 추정 기법을 제안하고, 실험을 통해 이를 검증하였다.

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PHEV(Plug in Hybrid Electric Vehicle)의 클러치 구동 시스템을 위한 BLDC 모터의 위치제어 알고리즘 (Position Control algorithm for clutch drive system of PHEV(Plug in Hybrid Electric Vehicle))

  • 진용신;신희근;조관열;김학원;목형수
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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    • pp.202-203
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    • 2011
  • 본 논문에서는 자동차가 전기모터로 주행하다가 배터리가 방전되면 엔진으로 구동할 수 있도록 연결해 주는 클러치 시스템에 적용된 BLDC 모터의 위치제어기를 제안한다. 클러치 시스템에 사용되는 BLDC 모터의 구동은 Hall 센서로부터 검출된 회전자 위치정보를 이용하여 위치제어를 수행하였다. PHEV 시스템에서는 클러치를 엔진과 전기모터로 연결해야 하므로 정확하고 빠른 위치제어를 위해 위치제어기를 적용하였고, 클러치 연결 시 진동을 최소화하기 위해 속도제어기를 사용하여 엔진의 속도와 클러치 모터의 속도를 동기가 되도록 하였다. 또한 위치제어를 하기 전에 클러치의 초기위치를 맞춰 줘야 하므로 모터의 위치정보를 이용하여 속도제어기와 전류제어기로 모터를 일정한 위치로 이동시켰다. BLDC 모터의 전압제어를 위한 PWM 방법은 기존의 바이폴라 PWM 보다 전류리플이 적은 유니폴라 효과를 내는 새로운 바이폴라 PWM 방법을 사용하였다. 제안된 알고리즘은 시뮬레이션과 실험을 통해 검증하였다.

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영구자석 재질에 따른 동기전동기의 진동에 관한 연구 (Synchronous motor vibration study on permanent magenet matter)

  • 조완진;손도;김영균;유세현;홍정표
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.879_880
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    • 2009
  • this paper studies the influence of permanent magnet on the vibration of synchronous motor two PM motors with NdFeB and Ferrite magents which have same Back-EMF and output power have been desined. First, the dynamic simulation is performed with these two motors' parameters. The current waveforms can be evaluated. And then based on the equivalent magnetization current principle, the magnetic force density and force including the tangential and radial direction components can be calculated. According to the relationship between the vibration and radial force, the vibration of these two motors can be predicted. This result will give meaningful advice to the motor design.

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