• 제목/요약/키워드: 영구자석동기발전기

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해상용 3 MW 영구자석형 동기발전기의 대안설계 (Alternative Design of 3MW Offshore PM Synchronous Generator)

  • 김동언;이홍기;한홍식;정영규;서형석;정진화;임민수;곽승근;오만수;최준혁
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.274-277
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    • 2008
  • Pohang Wind Energy Research Center (PoWER-C) is developing a 3 MW Radial Flux Permanent Magnet (RFPM) Synchronous Generator for offshore Wind Energy Converter (WEC). The blade rotor rpm is 15.7 and the gear ratio is set to be 92.93. The nominal generator rpm at the rated load is about 1459. Baseline design with surface mounted PM magnets are completed. However, there is some concern about the excessive eddy current heating in the magnets. To alleviate this problem, another design with embedded magnet is going on. With embedded magnets, the generator length should be increased to compensate the increased flux leakage. But the field fluctuation in the magnets due to the slots are greatly reduced. This means less eddy currents and lower magnet operating temperature. In this report, engineering efforts for embedded rotor is presented.

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3MW 해상풍력용 영구자석 동기발전기 개발현황 (Status of 3 MW PM Synchronous Generator Development Project for Off-shore WECS)

  • 김동언;한홍식;이홍기;정영규;서형석;정진화
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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    • pp.423-426
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    • 2007
  • Pohang Wind Energy Research Center (PoWER-C) is developing a 3 MW Radial Flux Permanent Magnet (RFPM) Synchronous Generator for offshore Wind Energy Converter (WEC). The rotor rpm is 15.7 and the gear ratio is set to be 92.93. The nominal generator rpm at the rated load is about 1459. To reduce the switching loss in the power electronics, the maximum frequency is limited to 100 Hz. This requirement limits the number of pole to six or eight. Permanent magnet excitation is assumed for higher energy yield and higher efficiency. In this report, the requirements and the first efforts for the physics design are described.

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2 MW 풍력발전기용 병렬형 Inverter 개발 (Development of a Parallel Inverter for 2 MW Windpower Generator)

  • 최효진;권세진;손윤규;서재학;장성덕;오종석;강신일;이현영;권오정;이병철;황진수;류지윤
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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    • pp.427-431
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    • 2007
  • 본 논문에서는 750 kW 풍력발전용 인버터를 개발한 결과와 2년 동안의 현장실증을 통하여 얻어진 경험을 바탕으로 2 MW 영구자석형 동기발전기(PMSG, Permanent Magnet Synchronous Generator)의 전력변환을 위한 병렬형 인버터의 시뮬레이션과 이를 통한 설계와 제작 및 기본시험 과정을 소개하고자 한다.

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2MW 풍력발전기용 병렬형 Inverter 개발 (Parallel Inverter Development for 2MW Windpower)

  • 이현영;강신일;권오정;최효진;권세진;손윤규;서재학;장성덕;오종석;이병철;황진수;류지윤
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.336-340
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    • 2007
  • 본 논문에서는 750kW 풍력발전용 인버터를 개발한 결과와 2년 동안의 현장실증을 통하여 얻어진 경험을 바탕으로 2MW 영구자석형 동기발전기(RMSG, Permanent Magnet Synchronous Generator)의 전력변환을 위한 병렬형 인버터의 시뮬레이션과 이를 통한 설계와 제작 및 기본시험 과정을 소개하고자 한다.

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역기전력을 이용한 2MW급 가변속 풍력터빈용 영구자석 동기기의 센서리스 제어 (Sensorless Control Using the Back EMF of PM Generator for 2MW Variable Speed Wind Turbine)

  • 임지훈;오상근;송승호;이현영;권오정;장정익;이권희
    • 풍력에너지저널
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    • 제2권2호
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    • pp.54-60
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    • 2011
  • A PMSG in variable speed wind turbine needs to know the position of rotor for vector control. Since the position sensor has the disadvantage in terms of cost, complexity of the system, a sensorless algorithm is needed. The sensorless strategy using the back EMF estimation is used for PMSG Wind Turbine. This algorithm is comparatively easy to implement than other strategies. This paper introduces the application of stable sensorless control for 2MW direct drive PMSG. In order to confirm the sensorless algorithm, the implementation is proceeded using 2MW direct drive PMSG from no-load condition to full-load condition. To drive 2MW PMSG artificially, 2MW PMSG connected PMSG through the mechanical coupling.

고속으로 회전하는 표면부착형 영구자석 동기발전기의 마그넷 이탈방지 시스템 설계 (Design of Preventing Deviation System of Magnet for high Speed Rotated Surface Mounted Permanent Magnet Synchronous Generator)

  • 김영민;김정수;박선호;임민수;방조혁;류지윤
    • 풍력에너지저널
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    • 제5권1호
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    • pp.50-55
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    • 2014
  • Surface Permanent-Magnetic-Synchronous-Generator (SPMSG) discussed in the present study has operational characteristics such as high rotational speed over 1,000 rpm and centrifugal force of 12 kN·m for each magnet. Structure-development analysis for the minimization of rotor-core weights and the maximization of thermal emission is performed by applying the aluminum-laminated cap which combines the advantages of IPM and SPM in order to overcome the difficulty that attaching the magnet to rotor-core only with an adhesive. In this study, the simulations in terms of structure and electromagnetic were performed with the variable parameters such as shape and thickness of laminated-cap and division method of magnet. As a result, condition for minimized centrifugal force with minimum loss is derived.

Unison U50 직접구동 영구자석 발전기를 기반으로 한 900kW급 동기발전기 설계 및 최적화 (Design and optimization of 900kW class PMSG, based on Unison U50 model)

  • 김태훈;이상우;김동언;정진화;박현철
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.423-426
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    • 2009
  • POSTECH Graduate School of Wind Energy is trying to upgrade the PMSG used for Unison U50 to 900 kW class. Intensive optimization efforts are carried out the reduce the axial size and total weight of the generator while increasing the rated output to 900 kW. The generator features 3.32m stator inner radius, 671mm stator length, 84 pole, 25 rated rpm and 31.6kN/$m^2$ shear force density. To reduce the gross weight, the stronger magnetic material is applied with optimal magnet size resulting lowest cogging torque. Also, instead of stator skewing the stator, the magnet position along the circumference is optimized to further reduce the cogging torque. This scheme eliminates the stator skewing procedure and may enhance the productivity. This method also reduces the total harmonic distortion. In this report, upgrade method, no-load line to line voltage and phase voltage, cogging torque, loss calculations and thermal analysis are presented.

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100kW급 영구자석형 센서리스 풍력발전기의 시험운전을 위한 I-F기동 방법 (I-F Starting Method for the Test of 100kW Permanent Magnet Type Sensor-less Wind Turbine Generator)

  • 조인준;송승호;김형길;유동녕
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2017년도 추계학술대회
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    • pp.197-198
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    • 2017
  • 본 논문은 풍력발전기 현장시험을 위한 표면부착형 영구자석 동기전동기의 초기기동 방법을 제안하였다. 제안하는 방법은 3단계로 나눌 수 있는데 첫번째 단계는 전류 지령을 일정한 값으로 하고 속도 지령을 일정 기울기로 상승 시키는 가속 구간이다. 두번째 단계는 전류 지령을 감소 시키면서 속도 지령은 일정하게 유지하는 구간으로 d축 전류를 줄여 주기 위한 구간이다. 세번째 단계는 역기전력을 기반으로 하는 센서리스 알고리즘으로 절환하는 단계이다. 이 단계 중 주된 문제가 되는 전류 오버슈트에 대한 분석을 하고 안정적인 기동성능을 확보하는 방법에 대해 제안하였다. 제안된 방법은 MATLAB/Simulink를 통해서 검증하였다.

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시뮬레이션에 의한 계통연계형 열병합 발전의 동작특성 분석 (Analysis of operation characteristics for grid interconnected Cogeneration by simulation)

  • 오승진;한병문
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.1108_1109
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    • 2009
  • 본 논문은 계통연계형 열병합 발전의 동작특성을 시뮬레이션을 통해 분석하는데 목적이 있다. 계통연계형 열병합 발전은 가스엔진, 영구자석형 동기발전기, 전력변환기로 구성되어 있는 것을 모델링하였다. 본 연구에서는 가스엔진이 일정속도로 동작하고 다극형 영구자석형 발전기에서 생산되는 400Hz 출력을 컨버터와 인버터로 구성되어 있는 전력변환기를 통해 상용주파수의 교류로 전력계통과 연계하는 것을 모의 하였다. 시뮬레이션은 PSCAD/EMTDC 프로그램을 이용하였고 시뮬레이션모델을 통해 다양한 시뮬레이션을 수행하였다. 그리고 실제모델의 축소 모형을 설계하여 하드웨어 시뮬레이터를 제작하였다.

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