• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.04a
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• pp.9-11
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• 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.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.18 no.1
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• pp.688-695
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• 2017

This paper deals with characteristics analysis of a permanent magnet (PM) linear generator using analytical methods for wave energy harvesting. The wave energy is carried out from the movement of a yo-yo system. A linear generator using permanent magnets to generate a magnetic force itself does not require a separate power supply and has the advantage of simple maintenance. In addition to the use of a rare earth, a permanent magnet having a high-energy density can be miniaturized and lightweight, and can obtain high energy-conversion efficiency. We derived magnetic field solutions produced by the permanent magnet and armature reaction based on 2D polar coordinates and magnetic vector potential. Induced voltage is obtained via arbitrary sinusoidal input. In addition, electrical parameters are obtained, such as back-EMF constant, resistance, and self- and mutual-winding inductances. The space harmonic method used in this paper is confirmed by comparing it with finite element method (FEM) results. These facilitate the characterization of the PM-type linear generator and provide a basis for comparative studies, design optimization, and machine dynamic modeling.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2001.07b
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• pp.822-824
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• 2001

본 논문은 휴대용 발광 장치 충전을 위한 영구자석형 선형 발전기의 특성 해석을 담고 있다. 공간고조파법을 이용해 자계 해석 및 설계를 하였다. 발생 전압 및 저항에 따른 특성 비교와 충방전 시간 측정을 포함하고 있으며, 전기자 반작용 해석 결과도 포함되어 있다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.25 no.2
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• pp.58-65
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• 2015

This paper deals with the generating characteristic analysis of permanent magnet linear generator (PMLG) with double-sided Halbach magnet array mover and three phases concentrated stator windings by using analytical method. On the basis of a magnetic vector potential and Maxwell's equations, governing equations are obtained, and magnetization modeling for Halbach magnet array is performed analytically by using the Fourier series. And then, we obtain electrical parameters such as back-EMF constant, resistance, and coil inductance based on magnetic field calculations. Finally, analytical results for generating performance are confirmed by comparing with finite element analysis results.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.17 no.3
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• pp.174-181
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• 2014

Design procedure of LEG(Linear Electric Generator) is introduced by performing the time-domain analysis for the heaving motion of a floating buoy coupled with LEG. A vertical truncated buoy is selected as a point absorber and a double-sided Halbach array mover and cored slotless stator is adopted as a linear electric generator. LEG with a double-sided Halbach array mover and cored slotless stator is designed with the input data such as the heave motion velocity and wave exciting forces in time-domain. The validity of designed LEG is confirmed by performing generating-characteristic-analysis under the sinusoidal motion of a buoy, based on the numerical techniques such as FE(Finite Element) analysis. In particular, an ECM(Equivalent Circuit Method) is employed as the design tool for the prediction of generating characteristics under irregular wave conditions. Finally, we confirm that the ECM gives reasonable and fast results without sacrifice of accuracy.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.26 no.1
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• pp.31-37
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• 2016

This study considered the reduction of the detent force of a permanent magnet linear synchronous generator (PMLSG). The PMLSG has a relatively large magnetic air gap. Thus, a slotted type of stator structure is generally employed. Furthermore, the detent force, which is caused by energy imbalances owing to the interaction between tooth-slot structures and the permanent magnets (PMs), must be minimized for start-up operation. Therefore, in this paper, the methods of auxiliary teeth and a notch in the teeth are applied to reduce the detent force.

• 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.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.07a
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• pp.111-112
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• 2015

최근 에너지 문제가 많은 이슈로 떠으르면서 자연으로부터 에너지를 얻는 신재생 에너지에 대한 관심도 높아지면서 많은 연구가 이루어지고 있다. 그중에서도 파력 발전은 파도의 에너지를 이용해 부이의 움직임을 파력 PCS(Power Conditioning System)가 제어하여 발전을 이루는 방식이다. 파도의 움직임에 따라 부이의 운동이 선형발전기를 통해 에너지를 얻을 수 있다. 하지만 파도의 모델은 규칙적인 정현파가 아니고 주기나 속도의 움직임이 일정하지 않다는 특성을 가지고 있다. 이러한 파도의 움직임을 잘 모사하는 것이 파력 발전 제어 전략 수립에 있어서 매우 중요하다. 본 논문에서는 이러한 파도의 움직임을 모사하기 위한 시뮬레이터를 구현하였다. 선형발전기 대신 원형의 영구자석 전동기를 이용해 파도의 움직임을 구현하였다. 시뮬레이션 및 실험을 통해 그 타당성을 검증하였다.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.23 no.6
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• pp.109-117
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• 2009

In this paper, an analytical model using equivalent magnetic circuits for the PMA-SynRG is presented. The lumped parameter model (LPM) is developed from machine geometry, stator winding and machine operating specifications. By the LPM, magnetic saturation of rotor bridges is incorporated into model and it provides effective means of predicting machine performance for a given machine geometry. The LPM is not as accurate as finite element analysis but the equivalent magnetic circuits provide fast means of analyzing electromagnetic characteristics of PMa-SynRG. It is the main advantage to find the initial design and optimum design. The initial design of PMa_RSG is performed by LPM model and FEM analysis, and the final PMA-RSG design is optimized and identified by FEM analysis considering actual machine design. The linear LPM and the nonlinear LPM are programmed using MATLAB and all of machine parameters are calculated very quickly. To verify justification of the proposed design of PMa-RSM, back-EMF is measured.

• Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
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• 2006.10a
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• pp.101-104
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• 2006

전기도금 방법으로 유리기판 위에 제작한 코일과 영구자석을 이용하여 초소형발전기를 제작하였다. 여러 크기의 코일 구조를 설계하여 마스크를 제작하였으며, $4.5\;{\mu}m$, $7\;{\mu}m$ 두께의 코일을 제작하였다. 광학현미경과 SEM(투사전자현미경)을 사용하여 제작된 코일의 구조를 분석하였다. 발생한 전기에너지를 진동주파수의 함수로 측정하였다. 또한 모터의 회전운동을 진동운동과 유사한 선형운동으로 변환하는 시스템을 제작하였고, 초소형 발전기 특성측정에 사용하였다. 1 Hz에서 8 Hz까지 진동주파수를 변화시켜 특성을 측정하였고, 진동에 의해 발생된 전압 값과 채배정류된 전압 값을 비교하였다. 본 연구의 목적은 쓸모없이 버려지는 진동에너지를 유용한 전기에너지로 변환하는 초소형발전기 소자를 제작하는 것이다.