• 전력전자학회논문지
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• 제4권5호
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• pp.433-441
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• 1999

본 논문에서는 기존 축전지를 대체하기 위한 초전도 플라이휠 에너지 저장시스템에 관해 연구 하였다. 전동/발전기, 베어링, 휠재료, 전력변환기등의 설계요소에 관해 기술하였으며 초고속의 회생 및 저장 모드에서 모터입력전류를 정현파로 제어하기 위한 전력변환기를 설계 제작하였다. 높은 보자력을 갖는 희토류 영구자석을 사용하여 계자를 구성하는 원통형 영구자석 동기전동기를 사용함으로써 고효율을 실현하고자 하였다. 기계적 베어링과 초전도 자기부상 베어링을 사용하는 시스템에 적용하여 운전하였으며 후자의 경우 약 10.000[rpm]에서 매우 안정된 회전 특성을 보였으며 전자의 경우 설계 특성을 만족하면서 7.000[rpm]에서 100[V]의 일정 직류전압으로 약 25초 동안 400[W]의 전력을 회생하였다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제34권2호
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• pp.8-15
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• 2014

The objective of this paper is to suggest a design topology of permanent magnet synchronous generator with 2,000kW capacities for wind turbine. The suggested topology is to provide 3 split magnet PMSG instead of single magnet, and performed an analysis of eddy current loss and iron loss for suggested type using ansoft maxwell commercial program. The simulation results of suggested magnet type show there duction of eddy current loss as 13.87kW with loadless conditions and23.48kW with rated conditions, but iron loss for rotor yoke show the in creasing trend as2.2kW with loadless conditions and 0.2kW with rated conditions. The suggested 3 split maget type is to identified as more useful for 2,000kW PMSG.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.661-668
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• 2024

전력전자 풀파워 컨버터 기반의 직접 구동 영구자석 동기 풍력발전 그리드 연계 시스템의 토폴로지를 기반으로 풍력터빈 모델과 그리드 측 인버터 모델을 연구하고, 기계측 정류기 제어 기반의 전류 및 속도 이중 폐쇄 루프 전략과 전류 및 전압 이중 폐쇄 루프를 기반으로 한 그리드 측 인버터 제어 전략을 설계하여 2레벨 연속 이중 폐쇄 루프 완전 제어 전략을 구현했다. MATLAB/Simulink를 이용하여 시스템 시뮬레이션 모델을 구축하였고, 풍속이 단계별로 변할 때의 장치의 동작을 시뮬레이션하였으며, 그리드 전압의 동일한 위상과 양호한 정현파 특성을 갖는 그리드 연결 전류를 출력하였다. 연결된 시스템이 안정적이고 효율적으로 실행되었다. 시뮬레이션 결과 모델의 타당성과 합리성, 제어 전략의 정확성과 타당성을 검증하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.45-52
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• 2023

고가의 발전기를 사용하는 발전 방법은 일부 도서의 경우 전력수요 증가로 인한 예비전력 부족과 고비용의 디젤 발전기 운영과 같은 문제점들을 안고 있다. 이를 해결하기 위한 방법으로 폐열을 열원으로 이용하는 ORC시스템 적용을 통하여 발전 설비의 효율을 증가시킬 필요가 있다. 따라서 가격 경쟁력과 고신뢰성의 ORC 발전시스템의 현장 기술이 요구되며 발전기의 최적화 기술의 효과가 크기 때문에 본 연구에서는 2개의 발전기 설계를 수행하여 최적화된 30kW 출력을 갖는 고효율의 발전기를 얻었다. 2개의 설계된 모델들에 대한 모의 데이터 비교 결과 발전기의 12,000rpm 기준에서 SPM factor 46.2%의 경우 약 23.2kW의 출력과 92.1%의 효율을 보였고, SPM factor 44.46%의 경우 발전기의 출력은 27.9kw와 93.6%의 효율을 확인하였다. SPM factor 44.46%를 갖는 개선된 설계모델의 시제품 검증을 위하여 110kW 모터 동력계를 갖는 시제품 시험시스템을 설치하였으며 2,000rpm 기준 정격용량 25kW의 조건에서 92.08% 효율을 얻었으며, 시제품 발전기의 시험결과 발전기 설계의 유효성을 확인하였다.

• 신재생에너지
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• 제10권3호
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• pp.31-38
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• 2014

The importance of energy is growing according to the energy shortage and environmental concerns. Accordingly, in order to solve the problems about the use of fossil fuel, a renewable energy sources are needed. Global renewable energy power industry's position in the renewable energy market becomes important and new technology development is also essential. MG set composed by the induction motor and permanent magnet synchronous generator for simulating a renewable energy source is based on a suitable experiment equipment. The torque generated by applying a voltage to the induction motor in MG set is used as an input of the permanent magnet synchronous generator. In Psim simulation, the characteristics of the induction motor model was formulated and the output torque characteristics of the motor was controlled using the induction motor side inverter, In this paper, the comparison analysis between Psim simulation and the output characteristics of the MG set is performed in order to identify a renewable energy power system more accurately.

• 전기전자학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.96-103
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• 2011

본 논문에서는 발전기, 스위치보드, VFD, 추진전동기 등으로 구성된 전기추전선박의 전력 네트워크를 모델링하고, 전력조류해석과 단락전류해석을 통하여 계절별 선박 운용에 따른 전력시스템 특성 해석 및 단락사고 발생 시차단기의 용량을 선정한다. 이와 더불어 3.7MW급 유도전동기 및 영구자석형 동기전동기의 정성적, 정량적 비교 해석을 통해 전기선박 추진전동기로 적합성에 대해 추가 고찰한다.

• 전기학회논문지
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• 제57권3호
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• pp.375-383
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• 2008

This paper deals with reduction and analysis of cogging torque for permanent magnet synchronous generators with multi-pole rotor for wind power applications. Open-circuit field solutions are derived using a magnetic vector potential and a two-dimensional (2-d) polar coordinate systems. On the basis of derived open-circuit field solutions and 2-d permeance functions, we also derive open-circuit field solutions considering stator slotting effects. By using open-circuit field solutions considering stator slotting effects and energy variation methods, this paper analytically predicts the cogging torque considering skew effects. All analytical results are shown in good agreement with those obtained from finite element (FE) analyses. In order to reduce the cogging torque, by predicting the variation of the cogging torque according to pole arc/pitch ratio using analytical and FE methods, pole arc/pitch ratio which makes the cogging torque minimum are determined. However, we confirm that measured value for cogging torque of the PMG with determined pole arc/pitch ratio is twice higher than predicted value. Therefore, the reason for an error between measured and predicted cogging torque is discussed in terms of a shape of PMs and is proved experimentally.

• 한국정밀공학회지
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• 제33권2호
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• pp.157-163
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• 2016

The empirical evaluation of grid-connected tidal current generation system is presented in this paper. The Ul-dol-mok in Jin-do has been estimated to have tidal power of 1GW. In order to experiment, HAT (Horizontal Axis Turbine) 3-blade and 20kW grid-connected tidal current generation system was established at Ul-dol-mok in Jin-do. To generate power of generator, the speed reference of the PMSG is generated from the Cp curve and TSR (Tip Speed Ratio) of the designed turbine. The control of the converter connected to the grid is controlled to regulate unity power factor. The result showed that the turbine efficiency and system efficiency is 37 % and 31 %. This was achieved that target rate is 30 %, 20 %, respectively.

• 전기학회논문지
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• 제60권5호
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• pp.955-964
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• 2011

In renewable energy system such as flywheel energy storage system, wind power and solar power, the motor/generator is the important key for offering the electric energy to the electric loads. For example, the heavy and large flywheel is rotated by electromagnetic torque of pemanent magnet synchronous motor (PMSM) and, in case of a breakdown of electric current, the PMSM used as generator supplies electric energy for the various electric utilities using mechanical rotation energy of the flywheel. Thus, design of a motor/generator should be performed in effort to reduce cogging torque and electromagnetic loss for high efficiency. In our paper, a slotless permanent magnet synchronous motor/generator (SPMSM/G) with output power 15kW at the rotor speed 18000rpm is designed from electromagnetic analysis and dynamic performance analysis. In analytical approach, design parameters such as back electro-motive force (back EMF), inductance and electromagnetic torque are derived from analytical method which is one of the electromagnetic analysis method. And using the design parameters, this paper deal with system design considering the driving characteristics and electric load in required power. Finally, the analytical results are verified by the experiment and finite element method (FEM).

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제15권12호
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• pp.1163-1168
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• 2009

The power quality of wind energy becomes more and more important in connecting wind-farms to the grid, especially weak grid. This paper presents the simulation of a wind farm of a permanent magnet synchronous generator (PMSG) and a doubly fed induction generator (DFIG). Flicker mitigation is performed by using PMSG as a static synchronous compensator (STATCOM) to regulate the voltage at the point of common coupling (PCC). A benefit of the measure is that integrating two function of to control the active power flow and to reduce the voltage flicker in a wind farm. Simulation results show that controlling PMSG is an effective and economic measure in reducing the flicker during continuous operation of grid connected wind turbines regardless of short circuit capacity ratio, turbulence intensity and grid impedance angle.