• Title/Summary/Keyword: 전기-열해석

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Numerical Analysis of Arcs in SF6 Gas Circuit Breaker ($SF_6$ 차단기의 열가스 수치해석)

  • Bae, Chae-Yoon;Kim, Hong-Kyu;Jung, Hyn-Kyo
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2000.07b
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    • pp.816-818
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    • 2000
  • 본 논문에서는 $SF_6$ 차단기 내의 대전류 아크에 대한 수치적인 해석을 모의하는 도구를 제시한다. 대전류의 차단을 위해서 해석을 통해 열적 파괴를 예측하는 것이 필수적이다. 본 논문에서 사용한 방법은 FVFLIC(finite volume fluid in cells)이며 지배방정식은 압축성 오일러 방정식으로 아크와 유동의 상호 작용을 해석한다. 아크는 기본적으로 에너지 보존식에서 열소스항으로 나타나며 주울열과 복사항으로 표현된다. 주울열은 플라즈마 영역내의 전계해석을 통해 계산되며 복사항은 방출과 흡수항의 합으로 나타내어지고 이것은 국소적인 온도와 압력의 함수이다. 본 논문에서는 수정된 방출과 흡수 모델로 복사 열전달을 계산하였다.

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Thermal Analysis of Silicon Micro-Gas Sensor (실리콘 마이크로 가스센서의 열해석)

  • 정완영;엄구남
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.567-570
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    • 2000
  • Thermal simulation of typical stack-type and newly proposed planar-type micro-gas sensors were studied by FEM method. the thermal analysis for the proposed planar structure including temperature distribution over the sensing layer and power consumption of the heater were carried using finite element method by computer simulation and well compared with those of typical stack-type micro-gas sensor. The thermal properties of the microsensor from thermal simulation were compared with those of an actual device to investigate the acceptability of the computer simulation.

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Optimized Design and Analysis of PCS based on CAE(Computer Aided Engineering) (CAE를 이용한 대용량 PCS 시스템 해석 및 최적화 설계기법)

  • Lim, Chang-Jin;Kim, Yun-Hyun;Han, Jong-Hee;Kim, Kwang-Seob
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2010.07a
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    • pp.166-167
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    • 2010
  • 최근 전기/전자 제품 개발에서 대용량, 소형화가 이루어지면서 제품 설계에 열유동 및 구조적 문제가 중요한 요소로 등장하였다. 열유동은 발열체와 공기의 흐름에 관련이 있기 때문에 시스템의 구조를 어떻게 설계 하느냐가 방열의 중요한 요소이다. 본 논문에서는 Ansys사(社)의 소프트웨어를 이용하여 연료전지용 PCS에 대한 열유동, 구조 및 강도 해석을 수행하였다. 3D설계는 CAD(Computer Aided Design) 소프트웨어인 Pro Engineer를 이용하였다. 설계된 3D 도면을 Ansys Multiphysics로 불러들여 구조 및 강도해석을 하였고 CFD(Computational Fluid Dynamics) 소프트웨어인 Icepak으로 열유동해석을 수행하였다.

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Structural Design and Thermal Analysis of a Module Coil for a 750 kW-Class High Temperature Superconducting Generator for Wind Turbine (풍력 터빈용 750 kW 급 고온초전도 발전기 모듈의 코일 구조 설계 및 열 해석)

  • Tuvdensuren, Oyunjargal;Go, Byeong-Soo;Sung, Hae-Jin;Park, Min-Won
    • Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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    • v.24 no.2
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    • pp.33-40
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    • 2019
  • Many companies have tried to develop wind power generators with a larger capacity, smaller size and lighter weight. High temperature superconducting (HTS) generators are more suitable for wind power systems because they can reduce volume and weight compared with conventional generators. However, the HTS generator has problems such as huge vacuum vessel and the difficulty of repairing the HTS field coils. These problems can be overcome through the modularization of the HTS field coil. The HTS module coil require a current leads (CLs) for deliver DC current, which causes a large heat transfer load. Therefore, CLs should be designed optimally for reducing the conduction and Joule heat loads. This paper deals with a structural design and thermal analysis of a module coil for a 750 kW-class HTS generator. The conduction and radiation heat loads of the module coils were analysed using a 3D finite element method program. As a result, the total thermal load was less than the cooling capacity of the cryo-cooler. The design results can be effectively utilized to develop a superconducting generator for wind power generation systems.

A study on PCB Heat Dissipation Characteristics of High Density Power Supply for E-mobility (E-mobility용 고밀도 전원장치의 PCB방열 특성해석에 관한 연구)

  • Kim, Jong-Hae
    • Journal of IKEEE
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    • v.25 no.3
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    • pp.528-533
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    • 2021
  • This paper presents the PCB heat dissipation characteristics of high density DC-DC converter for electric vehicles. This paper also analyzes the heat dissipation structure of the high density DC-DC converter and optimizes the PCB heat dissipation design of the high density power system through thermal analysis simulation. Based on heat transfer theory, the thermal path of general electronic devices is analyzed and the thermal resistance equivalent circuit is modeled in this paper. Additionally, the thermal resistance equivalent circuit of the 500W synchronous buck converter, which is addressed in this paper, is modeled to present a structural heat dissipation path for better thermal performance. The validity of the proposed scheme is verified through the thermal analysis simulation results and experiments applying multi-surface heat dissipation structure to a 500[W](12[V], 41.67[A]) synchronous buck converter prototype with an input voltage 72[V].

Analysis of Space Charge Propagation in a Dielectric Liquid Employing Field-Thermal Electron Emission Model and Finite Element Method (유한요소법과 전계-열전자 방출 모델에 의한 절연유체 내 공간전하 전파해석)

  • Lee, Ho-Young;Lee, Se-Hee
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2009.07a
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    • pp.1406_1407
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    • 2009
  • Fowler-Nordheim의 전자 방출과 열전자 방출 메카니즘을 이용하여 절연유체 내 전계에 의한 도체의 음극에서 전자 방출현상과 열에 의한 열전자 방출현상을 고려하고 유한요소법(Finite Element Method)을 이용하여 해석하였다. 절연유체 내 공간전하에 대한 해석기법으로 푸아송 방정식, 양이온, 음이온, 전자에 대한 전하연속 방정식, 온도에 대한 열 확산 방정식으로 이루어진 5개의 지배방정식에 Fowler-Nordheim의 전계 방출과 Richardson-Dushman의 열전자 방출을 경계조건으로 부여하였다. 단자 전류는 유한요소법과 잘 부합하는 에너지법으로 계산되었다. 쌍 곡선형 PDE의 공간전하 전파에 대한 지배 방정식은 일반적으로 수치적인 불안정성을 가지므로 인공 확산 항을 고려하여 이를 해결하였다. 제안된 해석법은 세 개의 캐리어를 가진 x-y 좌표축의 2차원 평판 모델에 적용하여 그 유효성을 확인하였다.

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A Study on the Causes and the Analysis of Electrical Fires - focused on Heat Analysis for Electrical Wires- (전기화재의 발생원인 및 분석에 관한 연구 - 전선의 열해석을 통하여 -)

    • Fire Science and Engineering
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    • v.16 no.4
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    • pp.72-76
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    • 2002
  • Nowaday, with the growth of software for electro-thermal analysis, it has been studied the precise analysis and investigation of cause for the electrical fire using computer simulation on the basis of theory for electro-thermal analysis. But it is very lacking for the precise analysis and investigation of cause for the electrical fire. In this paper, we have simulated the thermal analysis for electrical wire according to the value of current and deteriorating time in a overload and a short with the electrical wire of the L's company product(600 V VVF : Three core) using the elec-tro-thermal finite element method(Flux2D).

Analysis of Pressure Rise in Gas Circuit Breakers Considering Nozzle Ablation (노즐용삭을 고려한 초고압 가스차단기의 압력상승 해석)

  • Kim H.K.;Song K.D.;Park K.Y.;Bae C.Y.;Jung H.K.;Park S.K.;Lee B.H.
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • summer
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    • pp.1100-1102
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    • 2004
  • 열팽창 방식의 가스차단기는 아크 에너지 자체를 이용하여 압력상승을 얻고, 상승된 압력을 이용하여 전류 영점 부근에서 아크 방향으로의 유동을 형성하여 아크를 소호한다. 대전류 구간에서 노즐 폐색현상이 일어나면 노즐 용삭이 크게 일어나며 용삭된 노즐 물질은 팽창실의 압력과 온도를 상승시키게 된다. 따라서 차단 특성해석을 위해서는 노즐 용삭에 의한 압력 상승해석이 필요하다. 본 논문에서는 아크에너지에 따른 노즐 용삭비를 이용하여 용삭되는 노즐량을 계산하고, 이로 인한 back flow현상을 고려한 해석 방법을 제안한다. 개발된 프로그램을 제작한 차단부 모델에 적용한 결과, 열팽창실의 압력상승치는 시험결과와 잘 일치함을 확인하였다.

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Thermal Analysis using Thermal Equivalent Circuit Analysis and Finite Element Method of In-wheel Motor (In-wheel 전동기의 열 등가회로 해석 및 유한요소해법을 이용한 열해석)

  • Kim, Kyu-Seob;Lee, Byeong-Hwa;Hong, Jung-Pyo;Nam, Hyuk
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2011.07a
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    • pp.941-942
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    • 2011
  • A thermal equivalent circuit of IPMSM considering eddy current loss of PM and core loss of rotor is proposed. This thermal equivalent model is represented by the thermal resistances and thermal capacitances. In order to determine the factor of each parameter, a heating test is processed. Additionally, the eddy current loss of PM is calculated by a transient 3D finite element analysis. Finally, this thermal equivalent model is verified by a temperature test in a 25kW 12-pole/18-slot IPMSM with varying load.

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