• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
• /
• pp.1091-1092
• /
• 2011

영구자석형 발전기는 외부의 여자 전원이 필요 없어서, 비상 전원으로 뿐 아니라, 소형 발전설비에서의 발전기의 여자 전원으로도 사용될 수 있다. 특히, 내삽형 영구자석형 동기발전기는 자석보다 극의 자속밀도를 더 높일 수 있어, 저가, 고성능 발전기 제작이 가능하다. 본 연구에서는 이러한 발전기에 필요한 발전기 해석기술을 개발한다. 정밀 해석을 위한 등가회로를 모델링하고, 이로부터 해석적인 결과를 얻는다. 전기자 저항을 고려한 경우와 고려하지 않은 경우를 비교하여 해석의 타당성을 검증한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
• /
• pp.868-869
• /
• 2007

자여자식 동기 발전기에 비해, 영구자석 내삽형 동기 발전기는 순간적인 부하 단락 시에도 지속적으로 여자기에 여자 전원을 공급할 수 있어 큰 부하 변동에도 안정적으로 발전기를 운전할 수 있게 해 준다. 본 연구에서는 이러한 전동기의 해석 프로그램을 개발하고, 이로부터 유전알고리즘을 이용하여 설계프로그램을 개발하였다. 영구자석동기 발전기의 목적함수를 효율로 두었으며, 발전기의 형상을 변화시켜 제약 조건을 만족하는 최대 효율을 갖는 1kW급 영구자석 내삽형 동기 발전기의 설계치를 제시하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
• /
• pp.1324-1325
• /
• 2011

본 논문은 영구자석을 사용한 풍력발전기의 특성해석 기법에 관한 기초적인 연구로 시뮬레이션 해석기법을 적용하였다. 해석을 위한 발전기 모델은 SPMSG(Surface-Mounted Permanent Magnet Synchronous Generator; 표면 부착형 영구자석 동기발전기)로 선정하였으며 정격출력은 750[kW], 정격회전속도는 25[rpm]rpm의 사양을 가지는 발전기의 특성에 관하여 해석을 수행하였다. 설계 및 해석 과정에서 영구자석의 형상을 주요 변수로 설정하고 자속밀도의 균일한 분포와 풍력 발전기의 정속운전 상태에서 발생하는 전기자 권선의 역기전력 파형을 확인하여 고조파 성분을 저감하는 것에 중점을 두고 특성해석을 수행하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
• /
• pp.836-837
• /
• 2008

현재 화석에너지 고갈에 따른 다양한 신재생에너지의 활용에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문은 영구자석을 사용한 수력용 영구자석 다극형 동기발전기의 기동토크 저감을 위한 최적설계 방안에 대해 연구를 수행하였다. 먼저 FEA 해석기법을 이용한 수력용 영구자석 다극형 동기발전기의 설계 및 발전기 기동토크에 가장 큰 영향을 주는 코깅토크 저감 방안에 대해 연구하였다. 코깅토크 저감을 위해 고정자 skew비에 따른 코깅토크의 변화를 FEA해석기법을 통해 알아보았으며, 실제 고정자에 skew를 적용하였을 때, 코깅토크의 최소화에 가장 적합함을 알 수 있었다. 또한 실제 설계된 영구자석 다극형 동발전기의 출력 및 코깅토크 측정 결과와 FEA해석결과를 비교 및 분석하여 FEA해석방법의 타당성을 입증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
• /
• pp.1062-1063
• /
• 2015

오프 그리드 형태의 소형풍력발전기는 도심지 또는 사람이 거주하는 지역에 설치되므로 소음, 진동, 안전성 등에 많은 문제가 야기되고 있다. 풍력발전기 내부적으로 소음 및 진동에 가장 큰 영향을 미치는 요소는 코깅토크로 발전기 회전자가 회전할 때 고정자 슬롯과 회전자 영구자석 사이 공극 릴럭턴스 변화에 의해 발생한다. 또한, 코깅토크는 풍력발전기의 초기 기동 풍속에 영향을 미치며, 토크리플 증가의 원인이 되어 코깅토크 저감 설계는 소형풍력발전기 설계에서 필수적으로 이루어져야 한다. 본 논문에서는 실험계획법을 진행하여 이중고정자 발전기의 영구자석 형상 최적화 설계를 통해 코깅토크를 저감 설계를 실시하였으며, 추가적으로 발전기 출력 전압 고조파 발생을 저감시켰다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
• /
• pp.179.1-179.1
• /
• 2010

포항공과대학교 풍력특성화대학원에서는 3MW급 외전형 영구자석 동기발전기 설계를 진행하고 있다. 여기서 외전형이란 RFPM 발전기에서 회전자가 바깥에서 회전하는 형태로 기존의 RFPM 발전기와 비교하여 같은 공극직경에 더 많은 자석을 채택할 수 있고, 회전자와 터빈 블레이드를 직접 연결이 가능하다. 또한, 회전자를 외부에 노출 시킬 수 있으므로 냉각에 유리한 면이 있다. 설계 변수 중 출력과 회전수를 고정시키고 각 극수와 공극 직경, 전압을 변화함에 따른 전기적 특성을 비교하고, 그 중 최적의 모델을 선택한다. 선택된 모델의 전자기장 해석, 손실 계산, 열분석을 수행한다. 본 논문에서는 각 경우에 따른 결과를 비교하고 최적 모델에 대한 해석 결과에 대해 요약한다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
• /
• pp.491-494
• /
• 2010

본 논문은 소형 항공용 엔진에 적용되는 영구자석 발전기와 단극 발전기의 특성을 기술한다. 영구자석 발전기는 소형화와 빠른 동특성을 장점으로 갖는데, 빠른 동특성은 전적으로 DC/DC 컨버터의 특성에 따르며, 이러한 컨버터는 부피 및 비용의 증가를 가져온다. 반면, 단극 발전기는 계자권선의 자속제어를 통한 단순한 전압제어가 장점이다. 최근, 전자부하들의 넓은 입력전압 범위와 시스템 효율성 등을 고려해 DC/DC 컨버터 없는 영구자석 발전기가 추천된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2005년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
• /
• pp.9-11
• /
• 2005

영구자석형 선형발전기의 설계에 있어서 주로 고려되어야 할 사항은 영구자석, 철심형 치 및 코일의 형상 설계이다. 또한 영구자석과 철심형 치의 상호 작용에 의한 디텐트력은 기기의 안정적인 성능을 위해 저감되어야 한다. 본 논문에서는 1kW급 왕복 구동 평판형 선형 발전기의 영구자석과 치의 구조에 따른 디텐트력과 역기전력의 변화를 유한요소법을 이용하여 해석하였고, 디텐트력의 저감을 위해 다양한 구조의 영구자석과 치 형상이 적용되었다. 기기 구조의 변화는 역기전력에도 영향을 끼치므로 적용된 설계안 중 역기전력의 손실을 최소화할 수 있도록 설계안의 적절한 선택이 필요하다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.476-479
• /
• 2009

Unison의 U50 풍력발전기는 실증실험을 거쳐서 상용화 되어 시장에 제품으로 나와 있다. U50에 사용되는 영구자석 동기발전기는 Stator 내경 3.32 m 로 84극을 가지고 있으며 정격 25 rpm으로 운전되는 직접구동형이다. 직접구동형 발전기는 Gearbox 가 불필요한 반면에 높은 torque로 인해서 발전기가 무거운 단점이 있다. 기존의 U50 에 사용되는 발전기는 지지 구조물까지 포함할 경우 총중량이 약 20톤 이상이다. 발전기의 중량을 줄이고 경량화 시키기 위하여 slot에 들어가는 Ampere turn을 증가시키고 turn 수를 증가시켜서 기존과 유사한 전압, 전류, 출력을 유지하면서 축방향 Stator 길이를 감소시킨 최적화 모델에 대한 설계에 대하셔 연구를 진행하였으며 이 보고에서는 그 결과와 절차에 대해서 요약한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
• /
• pp.315-318
• /
• 2006

포항풍력에너지연구소에서는 에너지 관리공단의 지원으로 2004년부터 풍력터빈 KBP-2000M에 사용될 발전기를 개발해 오고 있다. KBP-2000M에 사용되는 발전기는 기어비가 24인 기어박스를 가진 가변속도형식의 발전기이다. 발전기의 직경은 1.87m 이고 축 방향의 길이는 1.288m 로 영구자석을 사용하여 여자하는 형식으로 설계되었다. 이러한 설계는 풍력발전기에서 요구하는 주요 요구조건인 고효율, 고 신뢰성을 만족시키기 위해서 매우 중요하다 이 보고에서는 발전기의 물리설계에서 얻어진 사양을 기준으로 하여 열 해석에서 얻어진 열 손실을 이용하여 냉각시스템 설계를 하였으며 펌프 및 라디에이터 선정에 관해서 논의한다.