• 제목/요약/키워드: 자기기동 특성

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유도성 기동 영구자석 전동기의 기동특성 해석 및 시험 (The Analysis and Test of Dynamic Characteristics for Line Starting Permanent Magnet Motor)

  • 황상연;차종환;한상열;조동혁
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.22-24
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    • 2003
  • 유도성 기동 영구자석 전동기의 경우 고효율성 및 자기동성으로 인해 현재 산업계에서 많이 사용되고 있는 유도기를 대체할 가능성이 크다. 정상 상태에서는 영구자석 동기 전동기로 작동하며 기동시에는 유도바의 역할로 유도기로서 동기화에 이르게 된다. 이때, 적절한 설계가 이루어지지 않으면 기동 또는 동기화에 실패할 수 있으므로 기동시의 과도특성 해석은 매우 중요하다. 본 논문에서는 기계 방정식과 결합된 유한요소해석 프로그램을 이용하여 전동기의 기동 및 동기화 특성을 해석하고자 한다. 해석의 타당성을 검증하기 위하여 시험용 전동기를 제작하고 과도 상태 시험을 수행하여 해석결과와 비교한다.

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자기적 평형에 기초한 단상 LSPM 전동기의 정동특성과 기동특성을 고려한 실용적인 설계방법 (A Practical Design Methodology Considering Maximum and Starting Characteristics of a Single-phase Line Start PM Motor Based on Magnetic Balance)

  • 백수황;김병택;권병일
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.840-841
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    • 2011
  • 본 논문은 평형운전조건 및 고정자 동손 최소화조건이 적용된 단상 LSPM 전동기를 기본모델로 하며 이를 기초로 기동특성 및 정동특성을 고려한 최적설계 방법을 제안한다. 기동특성 및 정동특성을 고려한 설계 변수로는 회전자 도체의 형상과 엔드링의 축방향 길이를 선정 하였으며 이를 통하여 평형운전조건과 고정자 동손최소화 조건을 만족하는 동시에 기동특성 및 정동특성을 고려한 최적모델을 설계하였다. 또한 최적설계 과정을 통하여 얻은 특성들을 유한요소해석을 통해 비교 및 분석하였으며 본 논문에서 제안하는 실용적인 최적설계 방법의 타당성을 검증한다.

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기생효과를 고려한 단상유도전동기의 동특성 해석 (Dynamic Analysis of Single-Phase Induction Motor Considering Parasitic Effects)

  • 김병택
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.936-938
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    • 2005
  • 본 논문은 실제 단상유도전동기의 정확한 특성예측을 위해 각종 기생성분, 즉 자기회로 포화 및 고조파에 의한 영향을 분석하였다. 특히 기동특성에 큰 영향을 주는 공간고조파 성분의 영향을 고려하기 위해 슬롯과 권선분포에 대한 고조파분석 및 고조파 등가회로를 구현하였다. 이로부터 동특성해석을 시행함으로써 공간고조파에 의한 기동에서의 기생토크효과를 분석하였다.

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파력발전용 임펄스 터어빈의 자기 기동 특성 해석 (A Study of Self Starting Characteristics of Impulse Turbine of Wave Energy Conversion)

  • 문재승;현범수
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
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    • pp.220-224
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    • 2004
  • The present paper deals with the numerical study to analyze the self-starting performance of impulse turbine in a reciprocating air flow generated by sinusoidal motion of wave inside oscillating water column. Result was compared to that of Wells turbine, well-known wave energy conversion device, and showed that the impulse turbine has a superior self-starting ability. More detailed parametric study was performed to demonstrate the effects of moment of inertia of rotor, loading torque, tip clearance and angle of guide vane.

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자기동이 가능한 2상 SRM의 자기적 특성에 관한 연구 (The Study on Magnetic Characteristics of 2 Phase SRM with Self-Starting Capability)

  • 오석규;이치우
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제22권9호
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    • pp.47-54
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    • 2008
  • 중소형 가변속 전동기구는 성능뿐만 아니라 가격경쟁력이 중요한 요인 중에 하나로 인식되고 있다. 가변속 전동기중에서 SRM을 중소형 전동기로서 적용할 때 가격경쟁력 측면에서 보면 단상이나 2상이 적합하다. 그러한 이유로 전력용량이 비교적 작은 가정용 전동기구에는 거의 단상 혹은 2상 SRM이 연구되고 있다. 그러나 단상 SRM은 근본적으로 발생토오크가 블연속적이여서 운전특성이 떨어지고 자기동능력이 없어 기동을 위한 보조적인 장치가 항상 필요하다. 또한 2상 SRM은 연속적인 토오크를 만들 수 있으나 기동에 관해서는 아 도 많은 문제점을 안고 있다. 제안한 2상 6/3 SRM은 일반적인 다른 SRM과 달리 고정자 철심에 자속의 교번 없이 구동이 가능하여 철손을 줄일 수 있다. 또한 일반적으로 단상과 2상의 SRM에서 실용화에 있어서 가장 장애가 된 자기동이 안 되는 문제점을 회전자의 비대칭 형상을 이용하여 구동특성의 저하없이 자기동 능력을 가지게 되었다. 특성 해석을 위해 FEM 해석프로그램인 FLUX2D을 사용하였다.

500kW급 OWC형 파력발전장치 설계를 위한 임펄스터빈 최적 직경 산출에 대한 연구 (A Study of Optimum Design of Impulse Turbine for 500kW Class OWC-type Wave Energy Conversion)

  • 문재승;홍기용;신승호;현범수;김길원
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2007년도 추계학술대회 및 제23회 정기총회
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    • pp.123-124
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    • 2007
  • 파력발전은 파랑에너지를 이용하여 유용한 에너지를 얻어내는 것인데, 본 논문에서는 그 가운데 진동수주 (Oscillating Water Column)형을 연구 대상으로 취하였다. 이는 외해에서의 파랑에너지를 공기실에 유입 집중시켜 공기실 내 수면의 승강운동을 증폭시키고 이로 인해 발생한 공기실 내의 공기 흐름을 터빈의 구동력으로 사용하는 것을 말한다. 적지 선정과정에서 채택된 곳의 설계파고를 바탕으로 원하는 정격출력인 500kW를 얻어낼 수 있도록 유량과 임펄스 터빈의 최적 직경을 산출하고자 하였는데 개념설계된 파력발전장치의 덕트가 쌍동형 형태를 취하고 있으므로 한 터빈당 250kW급을 목표 발전용량으로 하였다. 지난 연구를 통해서 기 작성된 터빈 성능도표를 활용하여, 본 연구에서는 1차적으로 임펄스 터빈의 개략적인 직경 및 유량을 구하고, 터빈의 자기 기동 특성을 고려하여 최종적인 형상을 구체적으로 도출하였다.

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풀 브릿지 인버터의 비선형성을 고려한 단상 영구자석 동기 전동기의 구형파 전압 주입 기동 기법 (Square Wave Voltage Injection Starting Method of SP-PMSM Considering Nonlinearity of Full-bridge Inverter)

  • 유상민;황선환;이기창
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.93-98
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    • 2022
  • 본 논문에서는 풀 브릿지 인버터의 비선형성을 고려한 단상 영구자석 동기 전동기의 오픈 루프 기동성을 개선하기 위한 구형파 전압 주입 기법을 제안한다. 일반적으로 단상 영구자석 동기 전동기는 3상 교류기와 달리 풀 브릿지 인버터를 채택하고 있으며 대칭 공극으로 자기 회로를 설계할 경우, 영토크 지점의 특정 위치에서 기동이 불가능할 수 있기에 비대칭 공극 설계가 요구된다. 이러한 단상 영구자석 동기 전동기의 구동 특성상 센서리스 운전 모드의 오픈 루프 제어시 기동 실패의 가능성이 상당히 높다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 인버터의 비선형성을 고려한 구형파 전압을 인가하여 기동 성능을 개선하는 기법을 제안하고자 한다. 제안한 알고리즘은 다수의 실험을 통해 타당성을 검증하였다.

영구자석형 동기전동기에서 자기식 위치 센서를 사용한 초기 회전자 위치 검출 성능의 개선 (Improvement of Initial Rotor Position Detection for Permanent-Magnet Synchronous Motor Using Magnetic Position Sensor)

  • 박문수;윤덕용
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권6호
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    • pp.398-404
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    • 2021
  • 본 논문에서는 영구자석형 동기전동기의 벡터제어를 수행하는데 필요한 회전자의 위치, 특히 기동시의 초기 회전자 위치를 정확하게 검출하기 위하여 자기식 위치 센서를 사용하는 방법을 제안한다. 기존에는 홀센서의 출력 신호를 사용하여 초기 회전자의 위치를 판단하거나 이러한 센서를 사용하지 않는 센서리스 방식으로 제어를 수행하였으나 이 방법들은 위치 오차가 발생하고 정확도가 떨어지기 때문에 실용성 측면에서 만족스럽지 못하였다. 이와 같은 문제점을 해결하고자 본 논문에서는 자기식 위치 센서(magnetic position sensor)를 사용하여 초기 회전자의 위치를 검출하고자 한다. 이 방식을 사용하여 동기전동기의 초기 회전자 위치 검출이 부정확하여 벡터제어 시스템에서 전동기의 기동특성이 나빠지는 문제점을 해결하며, 소용량의 벡터제어 인버터를 저가격화하는 목적으로 자기식 위치 센서를 속도 및 위치 검출에 사용함으로써 자극 검출용의 홀센서와 회전속도 측정용의 로터리 엔코더를 하나로 통합하여 가격을 절반 이하로 낮추는 방안을 제안한다.

옥천대에 대한 고자기 연구: 예미지역 고생대 지층의 잔류자기 (Palaeomagnetism of the Okchon Belt, Korea: Paleozoic Rocks in Yemi Area)

  • 김인수;김성욱;최은경
    • 자원환경지질
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    • 제34권4호
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    • pp.355-373
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    • 2001
  • 옥천비변성대내 예미지역 23개지점으로부터 총 256개의 정향 코어시료를 채취하여 잔류자기 연구를 실시하였다. 연구지역은 태백과 영월사이의 두위봉형 퇴적지역이며 지리적 중심좌표는 37.18$^{\circ}$N, 128.61$^{\circ}$E이다. 일부 시료들에서는 교류 자기세척이 효과를 발휘하였으나 대부분의 경우 고온 열 세척이 특성잔류자기를 추출하는 주요 수단이었다. 캄브리아기 지층(화절층)의 특성잔류자기는 현재자기장 방향과 다르며 100%의 지층경사보정에서 최대의 군집을 이루어 1차잔류자기의 가능성을 제시하였으나 통계학적 습곡검사를 통과하지는 못하였다. 오도비스기 지층 (막골석회암, 고성석회암)의 경우에는 잔류자기 강도가 매우 낮았으며 또한 심하게 재자화되어 있었다. 석탄기 지층(홍점통)의 특성잔류 자기는 습곡검사와 역자화검사를 통과하는 습곡이전의 1차잔류자기이었는데 교류 세척과 열 세척으로 나타난 각각의 안정 잔류자기 방향이 서로 일치를 보여서 1차잔류자기라는 확신을 굳혀주었다. 이 석탄기 지층(홍점통)의 특성잔류자기는 습곡검사와 역자화검사를 통과하는 습곡이전의 1차잔류자기이었는데 교류 세척과 열 세척으로 나타난 각각의 안정 잔류자기 방향이 서로 일치를 보여서 1차잔류자기라는 확신을 굳혀주었다. 이 석탄기 지층의 특성잔류자기는 한노두에서도 지층의 상하부에 따라 방향이 상당히 다르게 나타나는데 이는 홍점통이 퇴적되는 동안 지구의 자극이 이동되었던 데에 기인한 것으로 해석된다. 석탄기 지층을 상하부로 구분하여 평균 특성잔류자기 방향을 산출하고 이로부터 고자기학적 북극의 위치를 구하여 중국의 것과 비교하면 북중국지괴(NCB)의 것과 매우 유사한 반면 남중국지괴(SCB)의 것과는 판이하게 다르다. 따라서 예미지역은 석탄기동안에 북중국지괴의 일부였거나 최소한 이에 근접하여 있었음을 알 수 있다. 페름기 지층(사동통, 고방산통)으로부터는 현재자장방향으로 재자화된 습곡이후의 2차잔류자기만이 검출되었다.

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電動力設備의 運轉에 의해 發生되는 磁界의 測定과 解析 (Analysis and Measurement of the Magnetic Fields Cause by Operation of Electromotive Installations)

  • 이복희
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제9권2호
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    • pp.146-146
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    • 1995
  • 본 논문은 유도전동기의 운전조작시에 발생되는 자계변화특성에 대하여 기술하였다. 본 측정시스템은 자기적분형 자계센서, 증폭기, 능동형 적분기로 이루어졌으며, 교정실험에 대한 측정계의 주파수대역과 감도는 각각 20[Hz]∼0.234[mV/μT]이다. 유도전동기의 기동과 정상운전중에 발생하는 자계성분을 측정하였으며, 고조파 성분을 고속 푸리에 변환기법으로 분석하였다. 유도전동기의 직입기동시에는 단일성 펄스자계가 강하게 발생하였으며, 이의 피크치는 정상상태의 값보다 5배이상 크게 나타났다. 이러한 긴 과도시간과 강한 자계의 세기는 전동기의 큰 인덕턴스와 동특성에 기인된다. 유도전동기의 정상운전시에는 유도전동기의 극수에 의존하는 기본파에 대한 분조파의 자계성분이 관측되었다. 또한, 자계의 분조파 성분은 전동기의 토크 변동으로 불균일한 회전토크로 인해 생기는 맥동전류와 전압플리커에 의해서 발생하는 것으로 생각된다. 인버터구동형 유도전동기에서는 직입기동에 비하여 많은 고조파 성분이 발생되고 있었으며, 특히 전동기의 구동주파수가 낮을수록 맥동토크에 의한 전류변화로 고조파 성분은 더욱 증가하였다.