• 제목/요약/키워드: 불평형응답

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전원전압의 불평형 및 왜곡에 강인한 3상 4선식 전력용 능동 필터의 설계 (Design of the Robust Active Power Filter under the Unbalanced and Distorted Source Voltages in Three-phase Four-wire Systems)

  • 민준기;김효성;최재호;김경환
    • 전력전자학회논문지
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    • 제9권5호
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    • pp.420-429
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    • 2004
  • 본 논문에서는 PQR 순시전력 이론을 적용하여 3상 4선식 배전망에서 전원전압의 불평형 및 왜곡에 강인하게 동작하는 전력용 능동 필터의 제어기를 디지털적으로 설계한다. 인버터의 교류측 필터의 특성을 분석하고, 디지털 제어시스템이 내재적으로 갖고 있는 시간지연문제를 극복할 수 있는 우수한 성능의 제어기구조를 제안하며, 제어 이득을 설계한다. 전류 고조파 및 중성선 전류 고조파를 감소시키기 위하여 제어기 구조와 3중 비교삼각파 사용을 제안하고 제어 이득을 설계하였다. 디지털 구현이 용이한 삼각파 비교 PWM을 보상전류 제어 방식으로 채택하였다. 설계된 전력용 능동 필터를 PSiM 시뮬레이션을 통하여 검증하고 전류 응답성이 뛰어난 히스테리시스 PMW 결과와 비교 분석하였다.

3MW 풍력발전기 구조설계 및 회전자의 동특성 해석 (Mechanical Design and Dynamic Analysis of 3MW Rotor for Wind Energy Conversion System)

  • 이홍기;김동언;정영규;한홍식;서형석;정진화
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.333-336
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    • 2008
  • 3MW 풍력발전기용 발전기의 구조적 특성을 소개하고 회전자의 동특성 해석을 수행하였다. 이 발전기는 증속기를 사용하였으며 정격속도는 1459 rpm 이며 30% over speed trip 조건을 적용하여 설계되었다. 회전자 pole에 전원 공급 없이 자기장을 만드는 영구자석을 사용하는 형태로 구조는 간단하다. 발전기의 냉각방법은 공극을 냉각하기 위하여 팬을 이용하여 공기를 순환하며 고정자 외형에는 냉각채널을 부착하여 냉각수를 순환한다. 회전기계의 설계 시에는 반드시 진동을 고려하여 가능하면 진동을 줄이는 방향으로 설계가 되어야 하며 회전축 계의 설계에 있어서는 계의 강도, 위험속도, 불평형 진동응답 및 안정성 등을 고려하여야 한다. 본 논문에서는 물리설계를 기본으로 하여 설계된 발전기의 형상을 간단하게 설명하고, 발전기의 회전자를 상용 유한요소 해석 프로그램인 ANSYS 를 이용하여 해석을 수행하였다. 해석절차는 정적해석을 수행하고 다음으로 모드해석을 수행 하였다. 모드형상에 따른 주파수를 표기하고 해석 결과를 나타내었다.

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시일의 마멸이 다단 터빈 펌프 동특성에 미치는 영향 (Effect of Seal Wear on the Rotordynamics of a Multistage Turbine Pump)

  • 김영철;이동환;이봉주
    • 소음진동
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    • 제7권6호
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    • pp.1015-1023
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    • 1997
  • Rotordynamic analysis of a multistage turbine pump using finite element method is performed to investigate the effects of seal wear on its system behavior. Stiffness and damping coefficents of the 2-axial grooved bearing are obtained as functions of rotating speed. Stiffness and damping coefficients of plane annuler seals are calculated as functions of rotating speed as well as seal clearance of seals become larger, these stiffness and damping coefficients decrease drastically so that there can be significant changes in whirl natural frequencies and damping characteristics of the pump rotor system. Although a pump is designed to operate with a sufficient seperation margin from the 1st critical speed, seal wear due to long operation may cause a sudden increase in vibration amplitude by resonance shift and reduce seal damping capability.

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액체밸런서를 고려한 세탁기의 과도응답 특성에 관한 연구 (A Study on the Transient Motion Analysis for the Liquid Balinced Washing Machine)

  • 이동익;오재응
    • 대한기계학회논문집
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    • 제19권1호
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    • pp.1-13
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    • 1995
  • In order to investigate the effect of liquid balancer in washing machine, we identify the vibration characteristics of suspension system of washing machine and formulate the 4 D. O. F. system dynamic equations. As the washing machine rotates higher speed, it is emphasized to reduce the ecentric force due to unbalanced mass. Nowadays, the most effective cancelling method of eccentric force is known as the usage of liquid balancer. To determine the liquid distribution in liquid balancer, the fluid statics is considered. The system dynamic equations are solved by Runge-Kutta method and represent the good characteristics of real washing machine in X-Y plane. The accuracy of the numerical solution was examined by experiments. The simulation results show that the unbalanced mass has so much influence on vibration magnitude and the rotating shape of spin-basket. But the effect of mass reduction due to the dehydration of the spin-basket has little influence on transient vibration.

현장 불평형 응답을 이용한 로터-베어링 시스템의 매개변수 규명연구 (A Study on Identifying Dynamic Characteristic Parameters of Rotor Bearing Systems Using Field Measurement Data of Unbalance Responses)

  • 이동환;김영일;박노길
    • 연구논문집
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    • 통권29호
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    • pp.101-109
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    • 1999
  • Presented in this paper is a new method of identifying the critical speed of rotor-bearing systems without actually reaching at the critical speed itself. Using the method, it is not only possible to calculate the critical speed by measuring a series of rotor responses at much lower rotating speeds away from and without reaching at the critical speeds but also the damping ratio and eccentricity of the system can be identified at the same time. Two types of test rotors were tested on the Rotor Dynamics Test Facility at the Rotordyn-amics Lab, KIMM, and the theory has been confirmed experimentally. The method can be adopted to monitor changes of the dynamic characteristics of critical rotating machinery before and after overhauls, repairs, exchanges of various parts, or to detect trends of direction of subtle changes in the dynamic characteristic parameters over a long periods of time.

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HDD 스핀들 구동용 BLDC 전동기의 편심을 고려한 동적 거동 해석 (Dynamic Behavior Analysis for HDD Spindle Motors with Rotor Eccentricity)

  • 김태종;김경태;황상문
    • 소음진동
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    • 제10권6호
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    • pp.977-984
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    • 2000
  • Vibration of disk drive spindle is one of the major limiting factors in achieving higher track densities in hard disk drives. Vibration of a BLDC motor is a coupled phenomenon between mechanical characteristics and magnetic origins through the motor air-gap. In this paper, radial magnetic forces for symmetric and asymmetric BLDC motor are calculated with respect to the various rotor eccentricity using analytic method. Based on the results of the radial magnetic forces, transient whirl responses of the spindle motor are analyzed using finite element and transfer matrices. Results show that an asymmetric motor has a worse effects on unbalanced magnetic forces and vibration when mechanical and magnetic coupling exists.

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SRM 회전자의 불평형에 의한 응답특성에 관한 연구 (A Study on the Response Characteristic Due to Unbalance Mass of Switched Reluctance Motor)

  • 하경호;강경호;홍정표;김규탁;장기찬
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.67-69
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    • 1999
  • This study deals with the unbalance response of a rotor of Switched Reluctance Motor(SRM) due to unbalanced mass. The method to analyze SRM with rotor-bearing system is based on an extension of the well-known Transfer Matrix Method(TMM). Most of the calculation results present the natural frequencies as a function of the speed of rotation which yields critical speeds and response to unbalanced mass.

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초전도 자기베어링-플리이휠 시스템의 회전체 해서 및 실험 (Rotordynamic Analysis and Experiment of Superconducting Magnetic Bearings-Flywheel System)

  • 김종수;이수훈
    • 한국정밀공학회지
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    • 제16권9호
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    • pp.104-109
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    • 1999
  • The flywheel energy storage system using superconducting magnetic bearings is a device to store electrical energy as rotatioal kinetic energy by motor and to convert it to electrical energy by generator when it is necessary. The rotordynamic analysis should be performed with an adequate analytical model and equations of motion to identify the stable driving condition and the dynamic behavior. The critical speed and the unbalance response of superconducting magnetic bearings-flywheel system are studied in this paper. The analytical results show that the system has one forward whirling mode and two backward whirling models below 500rpm. The maximum displacement 0.75mm is detected at the first forward mode (385rpm)through unbalance response analysis. The analytical results are compared with the experimental result by the spin-down test. The experimental result shows that the maximum displacement is 0.7mm at 370rpm.

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현장 불평형 응답을 이용한 로터-베어링 시스템의 매개변수 규명 연구 (A Study on Identifying Dynamic Characteristic Parameters of Rotor Bearing Systems Using Field Measurement Data of Unbalance Responses)

  • 이동환;김영일;박노길
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2000년도 추계학술대회논문집
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    • pp.605-611
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    • 2000
  • Presented in this paper is a new method of identifying the critical speed of rotor-bearing systems without actually reaching at the critical speed itself. Using the method, it is not only possible to calculate the critical speed by measuring a series of rotor responses at much lower rotating speeds away from and without reaching at the critical speeds but also the damping ratio and eccentricity of the system can be identified at the same time. Two types of test rotors were tested on the Rotor Dynamics Test Facility at the Rotordynamics Lab., KIMM, and the theory has been confirmed experimentally. The method can be adopted to monitor changes of the dynamic characteristics of critical rotating machinery before and after overhauls, repairs, exchanges of various parts, or to detect trends of direction of subtle changes in the dynamic characteristic parameters over a long periods of time.

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유도기전력의 차동신호를 이용한 3상유도전동기 고정자 권선의 극성판별 (Polarity discrimination of stator windings for 3 phase induction motors by using DC differential signals between mutual inductive voltages)

  • 최순만
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제38권9호
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    • pp.1141-1145
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    • 2014
  • 3상유도전동기의 고정자 권선에 이상이 발생하면 직류 여자로 인한 권선 간 상호유도 응답에도 변화를 일으키므로 해당 특성을 전동기의 상태진단에 활용하는 것이 가능하다. 3상 평형 관계에 있는 고정자 권선 하나에 직류 전류를 흘릴 때 나머지 권선에서 유도되는 기전력은 항상 일치된 형태로 나타나며 이들 응답의 불일치 정도는 역으로 전동기의 이상 상태를 나타내는 척도가 된다. 과도 시 유도 기전력 간 불평형은 3상권선의 극성 결선에 오류가 있을 때 특히 크므로 기전력의 차동신호는 권선의 극성 판단 방법으로 활용하기에 적합하다. 본 연구에서는 직류 여자 신호와 이로 인한 나머지 권선에서의 유도전압 간 응답 관계를 전달함수로 나타내는 한편, 응답의 불일치 정도를 가리키는 차동 신호 전압을 멀티테스터로 측정하는 실험을 통해 권선 극성의 이상여부를 현장에서 용이하게 판단할 수 있는지를 확인하는 한편 교류여자의 경우도 함께 살펴보기로 한다.