• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2007.07a
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• pp.235-237
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• 2007

최근 신재생 에너지로 풍력 발전 시스템이 중요시 되고 있다. 이에 본 논문에서는 풍력발전 시스템의 Wind Turbine System을 영구자석형 동기기를 이용하여 시뮬레이션 모델을 구현하였다. 시뮬레이션 모델은 회전자 모델, MPPT 알고리즘, 영구자석형 동기기(PMSM) 등으로 구성되어있다. Wind Blade Rotor의 유체역학적 특성 및 가감속 제어전략을 이용하여 Wind Turbine System의 특성을 시뮬레이션 할 수 있도록 하였다. 본 연구 결과는 이후 영구자석형 동기기를 이용한 풍력발전기의 기초 자료로서 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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• v.15 no.4
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• pp.141-147
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• 2016

A direct PM generator has the effect of reducing the mechanical noise and ease of maintenance by eliminating a number of power transmission components. In addition, wind turbines operating at low speed with the advantages of high output, high efficiency, and small size. The generator was designed as a small direct-drive PM generator that can be applied to a kite even at low wind speeds. The RPM (Revolutions Per Minute) of the reel was measured in two ways using a cadence/speedometer sensor and a tachometer while the actual kite. The RPM derived from the experiment was applied to the simulation on the designed generator. The no-load characteristic analysis for the magnetic fields produced for the permanent magnet generator by a permanent magnet and stator winding currents is achieved using a 2D coordinate system. A commercial electromagnetic analysis program, ANSYS Maxwell, was used to model the electromagnetic dynamics.

• Journal of the Korean Solar Energy Society
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• v.35 no.3
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• pp.9-16
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• 2015

In order to support various studies for assessment of onshore and offshore wind turbine system including foundations, the land-based version of 2MW PMSG direct drive wind turbine has been analyzed using HAWC2 that account for the coupled dynamics of the wind inflow, elasticity, and controls of the turbine. this work presents the steady-state response of the system and natural frequency of the first thirteen structure turbine modes as a function of wind speed. Rotor, generator speeds, pitch angle, power production, thrust force, deflections of tower and blade are compared for one case below and one case above the rated wind speed.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.11a
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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.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.06a
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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.

• New & Renewable Energy
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• v.6 no.4
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• pp.41-49
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• 2010

Over the last decade, wind turbine industry has rapidly increased around world. These days many parts of the wind generators are induction generator. But it has some problems such as gearbox failure, rotor excitation and maintenance. Thus many manufacturers are considered permanent magnet synchronous generator named PMSG and direct drive. PMSG uses NdFeB magnet has many the advantage compare with induction generator. In this study, 3MW class outer rotor type PMSG for wind turbine is proposed. The generator features 2.6m stator outer radius, 1200mm stator length, 81 pole pairs, 14 rated rpm, 42kN/$m^2$ shear force density and 94.2% efficiency. Design and analysis generator using FEM program. Then calculate and derivate no load voltage, losses, conductor temperature. To reduce total harmonic distortion and cogging torque, the stator is applied the stator skewing. And to evaluate the designed generator, compare with other generators by active mass per rating torque and torque density.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• summer
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• pp.947-949
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• 2004

철심형 영구 자석 선형 전기기기에서 디텐트력은 구조상 피할 수 없는 기기 특성이다. 본 연구에서와 같이 정격 외부 입력이 작은 경우, 디텐트력은 기기의 성능에 크게 영향을 미칠 수 있으며, 이를 저감할 수 있는 설계법이 필수적이다. 본 논문에서는 1kw급 왕복 구동 평판형 선형 영구자석 발전기의 치의 구조에 따른 역기전력과 디텐트력의 관계를 해석 하였다. 치의 구조에 따른 디텐트력의 변화를 해석적 방법을 통해 예측하고, 이를 기기 설계에 적용, 유한요소법을 이용해 실제 모델을 해석하였다. 치 구조의 변화는 디텐트력 외에 역기전력에도 영향을 주게 되는데 기기의 목표 성능을 만족할 수 있도록 설계안의 적절한 선택이 필요하다.

• Journal of Wind Energy
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• v.2 no.2
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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.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.14 no.1
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• pp.15-22
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• 2009

In this paper, a sensorless control of PMSG(Permanent Magnet Synchronous Generator) for small wind turbine systems, which is based on stator flux and back-emf estimation. Also, a cost-effective AE/DC/AC converter that consists of a two-leg three-phase PWM converter and a half-bridge PWM converter is used for vector control of PMSG, which is impossible with the conventional diode-rectifier type converter. A sensorless control algorithm can eliminate pulse encoders for speed measurement, which reduces the system cost. Using PSIM simulation, the validity of the converter control performance and MPPT control of PMSG have been verified.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2008.05a
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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.