• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.375-376
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• 2020

계통의 전류 불평형은 고장 또는 단상 부하에 의해 발생한다. 불평형 전류는 계통의 손실을 증대시키고, 전압 불평형으로 나타날 수 있어 계통의 안정성 문제로 이어진다. 본 논문은 계통 연계형 PCS를 통해 계통 불평형 전류를 보상하여 계통의 손실을 낮추고 안정성을 높이는 불평형 전류제어 알고리즘을 제안한다. 제안한 방법은 시뮬레이션을 통해 검증한다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.37 no.11
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• pp.1387-1395
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• 2013

When the center of mass of a railway wheel is not aligned with the geometrical center of the wheel axis, wheel unbalance occurs. If a railway vehicle runs without removing the wheel unbalance, vibrations will be produced. This will also cause wear and damage of the axle bearing. In this study, dynamic analysis of a railway vehicle with wheel unbalance was conducted to examine the reduction in critical speed and the resonance of the car-body and the effect on the magnitude of wheel unbalance was examined. In addition, the calculation of the car-body vibration owing to static and dynamic unbalance in the railway wheel shows that two-plane balancing is necessary.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.286-287
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• 2020

본 논문은 단상 전기철도 시스템의 불평형 부하 특성으로 인한 3상 계통의 전력 불평형을 보상하기 위해 백투백 컨버터를 적용하였으며, 실험을 통해 전력 불평형 성능 개선 특성을 검증하였다. 3상 전압은 스코트 변압기를 통해 2개의 M-T상 전압으로 출력되며, 전력 불평형 개선을 위해 적용된 백투백 컨버터는 DC 링크를 공유하며 각각 M-T상에 연계된다. 백투백 컨버터는 M-T상에 연계된 부하용량 차이에 따른 불평형 조건에 관계없이 M상과 T상 계통 라인에 동일한 전력이 공급되도록 제어하는 역할을 수행하며, 제어 알고리즘은 동기좌표계에서 구현하였다. 백투백 컨버터의 프로토 타입은 3레벨 NPC 컨버터로 설계하였으며, M상 5kW, T상 1kW 부하에서 전력보상 장치가 동작하고 있음에도 완전히 해결되지 않은 불평형 현상에 대해 분석한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.1128-1129
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• 2007

본 논문은 3상 불평형 전압이 부하에 인가될 때 선간 전압의 실효값을 측정해서 불평형을 검출하고 불평형이 발생되면 선간전압의 실효값이 평형이 되도록 각 상의 상전압을 전력소자를 사용한 위상 각제어를 통해서 각 상별 스위칭각을 비대칭적으로 조절함으로서 3상 전압 불평형 개선하고자 한다. 이를 모의 실험을 통해 유도전동기 부하에서 검증하였고 이를 통한 고조파 영향을 분석하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2004.07e
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• pp.21-26
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• 2004

3상 4선식 수용가 설비에서는 부하와 임피던스의 불평형에 의해 전압불평형이 발생한다. 전압불평형은 전압의 크기뿐만 아니라 위상각에 따라 달라진다. 약간의 전압불평형은 높은 전류 불평형으로 이어지는데 단상 부하와 3상 부하가 공유되고 있는 저압배전 설비에서 전압불평형이 발생할 경우 유도전동기는 전류불평형의 증가로 손실 및 소음 증가와 토크 맥동을 발생시킨다. 본 논문에서는 대칭 및 비대칭 전압불평형율의 크기에 따라 유도전동기에 나타나는 현상을 해석하고자 한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.395-396
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• 2014

3상 독립형 인버터의 비대칭 출력 전압은 부하의 불평형에 의하여 야기되며 암 단락을 방지하기 위한 데드타임은 출력 전압에 비선형적인 특성을 발생시킨다. 인버터가 불평형부하 구동 시 3상 출력전압은 불평형의 홀수배 고조파를, 동기좌표계 상에서 dq전압은 서로 크기가 다른 짝수배 고조파를 발생시킨다. 본 논문에서는 불평형부하에 따른 불평형 출력 전압을 평형으로 유지하는 동시에 공진제어를 이용하여 데드타임에 의한 불평형 고조파를 보상하는 전압제어기를 제안하였으며 10kW 용량의 독립형 인버터를 제작하여 제안한 제어기법의 타당성을 입증하였다. 실험을 통해 출력 전압의 THD는 4.3%에서 1.5%로, 불평형율은 4.3%에서 1.1%로 감소함을 확인하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.07a
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• pp.425-426
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• 2015

본 논문에서는 실시간 시뮬레이터를 이용하여 1MW PCS(Power Conditioning System)의 불평형 비간섭 전류제어(Unbalanced Current Control under Unbalanced Condition) 알고리즘을 검증하였다. 3상 불평형 발생 시, 기존의 전류제어는 전압의 불안정으로 인해 전류의 목표 값이 흔들리는 현상을 보인다. 하지만, 3상 불평형 비간섭 제어는 불평형 상황 전압과 전류를 정상과 역상 성분으로 나누고, 이를 독립적으로 제어함으로써 더욱 우수한 성능을 가진다. 본 논문은 1MW PCS의 HILS(Hardware-In-the-Loop Simulation) 환경을 구축하여 실시간 시뮬레이터에서 실제 출력되는 전류의 불평형을 확인하고, 이를 개선하는 것을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.526-527
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• 2012

본 논문은 상용계통의 전압에 불평형 및 왜곡이 있을 경우, 양방향 인버터의 동작에 영향을 주어 발생하는 계통전류의 불평형 및 왜곡을 보상해 주는 알고리즘을 제안한다. 일반적으로 3상 계통시스템은 공통 입력단자에 단상 부하 및 비선형 부하가 3상 부하와 같이 연결될 수 있으므로 종종 불평형과 왜곡이 발생한다. 이러한 불평형 및 왜곡상황에서 3상 양방향 인버터를 일반적인 방법으로 제어할 경우, 계통의 입 출력 전류의 불평형 및 왜곡 문제가 발생한다. 본 논문에서는 제어기 상에서 왜곡성분을 추출하고 이를 제어기의 출력에 보상하여 줌으로써 간단한 보상기법을 제시하며, 모의실험을 통하여 그 효과를 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.07a
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• pp.423-424
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• 2011

본 논문에서는 불평형 전원 사고시 풍력발전 시스템의 계통 저전압 보상기법을 제안한다. 계통규정이 강화됨에 따라 풍력발전 시스템은 영전압 및 불평형 사고 시에도 안정적인 운전을 유지할 수 있는 대책이 요구된다. 제안하는 계통 저전압 보상기법은 불평형 전원사고 시에도 안정적으로 운전을 유지하며 요구되는 유, 무효 출력제어가 가능하다. 본 논문은 2MW급 풍력발전 시스템의 시뮬레이션 모델을 통하여 제안하는 보상기법의 타당성 및 강인함을 보인다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1995.04a
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• pp.137-141
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• 1995

회전기계에서 발생하는 진동 원인 중 약 60% 이상이 불평형(unbalance)에 의한 진동이다. 불평형은 기계의 과도한 진동을 유발시킬 뿐 아니라 베어링의 수명 단축 및 소음을 발생시킨다. 따라서, 기게의 수명을 연장시키고, 기계의 성능을 향상시키며 부드럽고 진동이 없는 운전을 위하여 평형잡이(balancing)는 절대적으로 중요하다. 불평형은 축 중심선에 대하여 회전체의 질량 분포가 비대칭이기 때문에 발생하는데 그 원인으로는 부품 자체가 비대칭에서 오는 설계 또는 제도 오차, 주물의 기포 및 용접의 불균일 등에 의한 재질상의 결함, 그리고 부품조립시 형상누적공차 등에 의한 가공.조립오차 등이 있다. ISO의 정의에 따르면 평형잡이는 회전체의 질량 분포를 조사하고 필요하다면 저널의 진동과 베어링의 작용력들이 운전속도에 대응하는 주파수에서 특정한 한계내에 있도록 보증하게 하기 위한 조정을 하는 과정이다. 불평형 상태에 대한 조사도 평형잡이로 표현된다. 그러나 수정이 필요하다고 간주된다면 수행된다. 모든 회전체는 초기 불평형(initial unbalance)이라 불리는 임의의 불평형을 가지고 출발한다. 완벽하게 평형이 잡힌 회전체를 달성하는 것이 평형잡이 작업의 목적은 아니다. 임의의 잔류 불평형(residual unbalance)은 항상 허용된다. 경제적인 이유에서 회전체는 일반적으로 요구되는 적절한 허용치보다 더 이상 평형잡이를 하지 않는다. 현장에서 현장 평형잡이를 수행하게 될 경우, 가끔 계산된 수정질량이 매우 클 경우가 있다. 이때 기게의 조건상 큰 수정질량을 부착하기가 곤란한 경우가 자주 발생한다. 작은 수정질량으로 평형잡이를 할 수 있다면 기계의 안정성 면에서 매우 유리하다. 따라서 본 연구에서는 영향계수법(Influence Coefficient Method : ICM)의 기본 개념과 유전 알고리즘(Genetic Algorithm : GA)을 이용하여 회전기계의 안정성을 보장할 수 있는 허용진동 내에서의 최적 수정질량 계산법을 제시한다.