• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2016년도 제54차 하계학술대회논문집 24권2호
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• pp.261-262
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• 2016

본 논문에서는 계기용변압기(Potential Transformer, PT) 1차권선의 절연내력을 향상시키기 위하여 전위분포가 일정하게 되도록 권선 배치를 최적화하는 프로그램을 작성하여 반복 분석하였다. 우선 기존의 권선 배치에 대한 국소점의 전계분포를 고찰하여 전계의 최대치를 구한 후, 권선 배치를 자동화된 순환 계산형 시뮬레이터를 제작하여 적절한 분포로 교정하고 최초의 기대 함수치를 극소화하는 형상을 반복 추적하는 알고리즘을 이용하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제13권3호
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• pp.1-8
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• 2019

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.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2010년도 제42차 하계학술발표논문집 18권2호
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• pp.323-325
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• 2010

본 연구에서는 절연파괴가 일어나기 쉬운 변압기 1차권선의 절연내력을 향상시키기 위하여 전위분포가 일정하게 되도록 인입선 부근의 권선 배치를 최적화하는 프로그램을 작성하여 유한요소법(Finite Element Method; 이하 FEM)을 이용하여 반복 분석하였다. 우선 기존의 권선 배치에 대한 국소점의 전계 분포를 고찰한 후 전계의 최대치를 구하였다. 그리고 권선 배치를 자동화된 순환 계산형 시뮬레이터를 제작하여 적절한 분포로 교정하고 최초의 기대 함수치를 극소화하는 형상을 반복하여 추적하는 알고리즘을 이용하여 기존의 PT에 적용될 수 있도록 고압측의 권선 배치를 최적화하는 설계 기법을 개발하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.803-804
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• 2006

우리는 이전 논문을 통해 Air blower용 모터에서 널리 사용되고 있는 단상 유도기를 기존의 분포 권선 방식에서 벗어나 집중 권선 방식을 사용하여 설계한 결과 생산 공정의 단계를 줄이고 많은 생산 비용을 줄일 수 있었다. 또한 집중 권선형에서 발생할 수 있는 고조파 문제를 로터의 skew와 overlap 권선 방식을 이용하여 해결 할 수 있음을 증명하였다. 그러나 이러한 이점에도 불구하고 시제품의 특성을 측정한 결과 집중 권선형 모터의 자계 불균형 때문에 기존 분포권 모터에 비해 소음과 진동 특성이 좋지 않은 결과를 보였다. 이에 본 논문에서는 소음과 진동 특성을 고려하여 기존의 기동 및 정격 토크 특성을 유지하면서 토크 리플을 저감할 수 있는 방법을 로터의 Skew 각도 영향, 권선 사양 및 스테이터 및 로터 형상 등을 고려하여 새롭게 설계하였고 그 결과를 제시하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.146-152
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• 2016

본 논문에서는 고정밀 각도 센싱을 요구하는 응용분야에 이용되는 권선형 레졸버의 변압부와 레졸버 파트의 유한요소법 (Finite Element Method, FEM)을 이용한 연동해석을 통해 권선형 레졸버 시스템의 성능을 도출하는 과정을 연구하였다. 외부 인가 전원을 증폭시키는 회전형 변압기부와 증폭된 변압기 출력을 이용하는 레졸버의 회전자 입력부의 연동해석을 통하여 전자기적인 정밀도를 향상시킬 수 있는 권선형 레졸버의 연동해석 모델을 제시하고 출력 신호의 특성을 분석하였다. 회전형 변압기에서 승압된 전압이 레졸버 회전자 권선에 인가될 때 회전자 권선의 임피던스를 고려하여 레졸버 입력 전류를 계산하여야 한다. 따라서 레졸버 회전자 권선부 인터페이스 부분은 회로 모델로 구성하여 변압기의 유한요소 모델, 인터페이스 회로 모델, 레졸버 유한요소 모델을 한 번에 연성해석을 수행하였다. 고정밀 각도 도출을 위해 레졸버 고정자 권선은 32x와 1x의 혼합 권선이 설치되어 있으며 서로간의 자기적인 간섭은 없다. 본 논문에서는 슬롯에 적절한 분포적인 권선법이 제시되어 정현적인 SIN, COS 파형과 이들간의 위상각 $90^{\circ}$를 만족시킬 수 있음을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.636_637
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• 2009

본 논문은 에어컨용 압축기에 탑재되는 모터 중, 특히 회전자 내부에 자석을 위치시키는 매입형 영구자석 동기모터(IPMSM)에 관한 것이다. IPMSM은 마그네틱 토크에 더하여 릴럭턴스 토크를 이용하므로 보다 고효율의 영구자석 모터가 가능하여 세계 각국의 에너지 규제 강화와 관련하여 압축기의 고효율화에 부합한다고 할 수 있겠다. 한편 IPMSM의 고정자는 권선방식에 따라 고정자 치(齒, Teeth)에 직접 권선하는 집중권 방식과 다수의 슬롯을 구비하여 여러개의 슬롯에 걸쳐 권선하는 분포권 방식으로 나눌 수 있다. 본 논문에서는 집중권 방식 모터의 인덕턴스 파형을 정현적으로 분포하도록 하여 모터로부터 발생하는 압축기의 소음을 저감하는 것을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2008년도 하계학술대회 논문집
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• pp.475-477
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• 2008

LLC 공진형 컨버터는 주스위치의 ZVS와 출력정류단의 ZCS가 가능하여 높은 효율로 동작하고, 출력단에 인덕터를 사용하지 않는 장점으로 널리 사용되고 있다. LLC 공진형 컨버터의 출력단 구조는 크게 변압기의 센터탭(Center Tap) 방식과 출력정류기를 Full Bridge로 구성하는 방식이 있는데, 정류기 손실과 재료비 측면을 고려하면 센터탭 방식이 유리하다. 그러나 센터탭으로 분리된 2차측 권선간의 누설 인덕턴스 차이로 인하여 컨버터 동작의 반주기 마다 공진이 어긋날 수 있고, 출력정류단에 흐르는 전류의 RMS 크기도 매 반주기마다 달라져서 동작효율의 감소를 가져올 수 있다. 따라서 본 논문에서는 LLC 공진형 컨버터의 수학적 모델로부터 2차측 권선의 누설 인덕턴스 차이의 영향을 예측하고, 그 영향을 최소화할 수 있는 권선법을 제안한다. 또한 400W급 컨버터에서 실험을 통하여 제안한 방식을 실증하고자 한다.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2000년도 종합학술발표회 논문집 Vol.10 No.1
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• pp.277-281
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• 2000

본 논문에서 생체실험용 대형 2축 자기장 발생장치를 설계하였다. 생체실험 대상이 유동적이지 않고 홀더(holder)내에 고정될 경우 이는 방향성(orientation)의 논란이 불가피하며 이 영향을 줄이기 위해 각 축에 4개씩 총 8개의 코일을 사용하여 2축 4중코일 구조로 장치를 설계하였다. 원하는 특정 자기장에 대한 권선수 및 전류치를 결정하기 위해 정육면체 구조의 자기장 발생장치를 원통형으로 근사화시켜 간소하게 수식을 유도하였으며 각 코일의 최적위치 및 최적 권선비는 별도의 최적화 시뮬레이션을 통하여 수치를 추출하였다. 이렇게 얻어진 수치들을 MATLAB으로 제작한 시뮬레이터에 적용하여 설계 조건과 동일하게 모델링한 발생장치 주변에서의 자기장 분포를 시뮬레이션 해보았으며, 각 축에서의 균일도를 평가하여 균인 자기장 분포영역 또는 사용가능영역을 도출하였다. 장치해석 결과, 임의의 기준 자기장에 대해 약 5%의 오차범위를 인정할 경우, 최소 60% 이상의 사용가능영역을 확보할 수 있었으며, 이 영역 내에서는 고도의 균일 자기장이 분포함을 확인할 수 있었다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.60-67
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• 2007

본 논문에서는 전력계통에서 발생되는 surge나 고장전류에 의해서 변압기의 고압측 권선에 선간단락이 발생할 경우 유도되는 전자력의 크기를 유한요소 전자계해석 프로그램을 이용하여 해석하는 방법을 제안하였다. 연구에서 사용된 배전용 변압기 model은 1[MVA], 22,900/220[V] 단상 외철형 Cable 권선형 변압기로서 권선간 단락을 모의하는 방법을 제안하고, FEM 프로그램(FLUX2D)을 이용하여 단락전류와 각방향의 전자력을 계산하고 분석하였다. 누설자속분포, 권선단락 시 전압 및 전류파형, 권선간에 작용하는 힘의 변화와 분포를 계산하였다. Simulation 방법의 타당성을 검증하기 위하여 이론치와 Pspice 프로그램을 이용하여 계산한 결과와 5[%] 이내의 오차율로 아주 잘 일치함을 확인하였다. 선간단락전류는 정격전류의 약 400배이며, 전자력도 $20{\sim}200$배 정도로 급증하였다. 본 연구의 결과는 배전용 변압기의 신뢰도 향상을 위하여 변압기 코일과 절연구조 설계에 유용한 정보를 제공하게 될 것이다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.441-442
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• 2016

본 연구에서는 상용차의 무시동시 에어컨용 공진형 컨버터의 고주파 변압기 설계에 대하여 다룬다. 고주파 변압기에 적합한 코어 선정과 Area Product Ap에 의한 코어 형상 파라미터 선정법을 도출하고, 표피효과를 줄이기 위한 권선의 재질과 안정한 직류출력 전압을 얻기 위한 변압기 권선비를 제시한다. 설계된 변압기를 MAXWELL로 모델링하고 누설자속 분포를 확인한다. 공진형 컨버터에 설계된 변압기를 적용한 결과, 변압기 인덕턴스와 출력배압회로의 커패시터간의 공진이 잘 이루어짐을 확인할 수 있었다.