• Title/Summary/Keyword: 정격

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Failure Analysis of Boost Converter and Buck-boost Converter (부스트 컨버터와 벅-부스트 컨버터의 고장 분석)

  • Heo, Dae-ho;Kwak, Yun-gi;Kang, Feel-soon
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2020.08a
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    • pp.449-450
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    • 2020
  • 본 논문에서는 부스트 컨버터와 벅-부스트 컨버터의 동작 특성을 고려하여 Fault Tree Analysis(FTA)를 작성하고 같은 용량으로 설계하여 동작 온도에 따른 고장률의 차이를 비교 및 분석한다. 승압용 컨버터로 사용되는 부스트 컨버터와 벅-부스트 컨버터의 파라미터 설정에 따른 인덕터의 고장률과 커패시터의 고장률을 계산한다. 또한 두 컨버터의 설계 파라미터에 의해 달라지는 커패시터 고장률과 정격전압 차이에 의해 달라지는 다이오드의 고장률을 구한다. 각 소자의 부품 고장률은 MIL-HDBK-217F를 이용하여 구한다. 작성한 FTA에 부품 고장률을 적용하여 고장률과 평균고장시간을 예측한다.

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Design of 55kV 11mA X-ray generator (55kV 11mA X-ray 발생장치 설계)

  • Jang, JeJin;Zhu, Helin;Mok, HyungSoo
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2020.08a
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    • pp.265-266
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    • 2020
  • X-ray 발생장치는 주로 열전자생성을 위한 저압 발생장치과 열전자가속을 위한 고압전원 및 X-ray 튜브 등으로 이루어져 있다. 따라서 X-ray 발생장치에는 저압전원과 고압전원의 설계가 필수적이다. 저압전원의 경우 전압, 전류의 정격이 비교적 작기 때문에 구현이 상대적으로 용이하나 고압전원은 40~200kV까지의 고전압을 생성해야하기 때문에 일반적으로 인버터, 고압 변압기, 배압회로 등 단계를 거쳐서 생성되도록 설계된다. 이들의 설계 방식에 따라 고압전원의 특성이 결정되게 된다. 본 논문에서는 55kV 11mA급 X-ray 발생장치를 설계, 제작하고 성능에 대해 검증하였다.

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Design of High Voltage Switch Based on Series Stacking of Semiconductor Switches and Gate Drive Circuit with Simple Configuration (간단한 구조를 갖는 직렬 반도체 스위치 스태킹 기반 고전압 스위치 및 게이트 구동 회로 설계)

  • Park, Su-Mi;Jeong, Woo-Cheol;Ryoo, Hong-Je
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2020.08a
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    • pp.221-223
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    • 2020
  • 반도체 기반 고전압 펄스 발생장치에 적용 가능한 고전압 스위치는 주로 수 kV 정격의 반도체 스위치를 직렬로 스태킹하여 구성되며, 이때 각 스위치 소자에는 절연과 동기화된 각각의 게이트 신호가 인가되어야 한다. 본 논문에서는 짧은 펄스 폭의 온, 오프 게이트 펄스와, 단일 턴의 고전압 전선을 일차측으로 갖는 게이트 변압기를 통해 직렬로 구성된 반도체 스위치 스택 기반의 펄스 모듈레이터에 적용 가능한 간단한 구조의 게이트 구동회로가 설계되었다. 각 스위치에 게이트 신호를 전달하기 위해 온, 오프 게이트 펄스를 사용함으로써 게이트 변압기의 포화를 방지할 수 있으며, 이때 각 스위치의 게이트 턴-온, 오프 전압은 변압기 이차측의 제너 다이오드와 스토리지 커패시터를 통해 유지된다. Pspice 시뮬레이션을 통해 12개의 IGBT를 직렬로 구성하여 설계된 구조의 게이트 회로를 적용, 최대 10kV 펄스 출력 조건에서 안정적인 동작을 확인하고 설계를 검증하였으며 1200V 급 IGBT를 사용하여 실제 스위치 스택과 게이트 구동회로 모듈을 1리터 이내의 부피로 고밀도화하여 제작하였다.

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Capacity Modulation of a Ground Source Multi-Heat Pump in the Part Load Condtions (지열원 멀티열펌프 시스템의 용량가변 특성 연구)

  • Cho, Chanyong;Oh, Myung Suk;Choi, Jong Min
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.11a
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    • pp.120-120
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    • 2010
  • 에너지 절약적 차원에서 한 대의 실외기에 다수의 실내기가 접속되는 개별공조형 멀티 열펌프에 관한 연구 및 개발과 보급이 증대되고 있다. 본 연구에서는 복수의 실내기를 갖고 가변속 압축기를 채용한 지열원 물대공기 멀티열펌프시스템을 학교 현장에 설치하여 제조사의 운전 제어 알고리즘에 따라 일일 냉난방 실증 성능 특성을 분석하였다. 2008년 9월 30일의 냉방부하가 낮은 일자에 대하여 시간에 따른 부하 변동에 따라 압축기의 용량가변으로 실내기 냉방용량은 정격용량 대비 17.1%에서 111.3%의 범위에서 변이되었으나, 열펌프 유닛의 일일 최대 COP는 6.2를 나타냈으며, 일일 평균 열펌프 유닛 COP는 4.5로 열펌프 유닛 인증 기준 이상의 성능을 나타냈다. 2008년 11월 10일 대비 2008년 12월 15일에는 시스템 가동 중의 평균 외기온도가 $9.6^{\circ}C$ 감소하였으나, 각 재실공간의 용도별 부분 부하특성으로 11월 10일 보다 난방 부하량이 작게 나타났다. 하지만, 12월 15일에는 부하량이 매우 작아서 11월 10일보다 잦은 압축기 가변에 따른 손실로 일일 평균 COP가 낮게 나타났다. 2009년 1월 12일에는 정격 용량대비 94%의 부하율로 11월 10일과 12월 15일 대비 4배 이상의 부하량으로 압축기 용량 가변율이 작아서 난방용량과 COP 변화율이 작게 나타났다. 2009년 1월 12일에는 지중순환수의 실외열교환기 유입온도가 2008년 12월 15일보다 감소하고, 시스템의 난방용량 증가로 상대적으로 응축기와 증발기 크기가 감소한 효과로 히트펌프 유닛 COP가 감소하였으나, 본 지열원 열펌프 제조사에서 생산하고 있는 본 지열원 시스템과 동일한 압축기 등을 채용한 동일 용량의 공기열원 열펌프의 1월 12일 외기온도 $-10^{\circ}C$에서의 열펌프 유닛 COP 대비 70% 우수한 성능을 나타냈다. 본 지열원 히트펌프의 2008년 11월 10일의 일일 평균 히트펌프 유닛 COP는 외기온도가 낮고 일일 부하량이 크게 나타난 1월 12일의 일일 평균 히트펌프 유닛 COP 대비 37% 높게 나타났으나, 지중순환펌프의 정속운전으로 시스템 요구 지중순환수 유량 증가에 따른 성능 향상보다 소비전력 증가 영향이 커서 1월 12일의 시스템 COP 보다 33.3% 작은 값을 나타냈다. 본 연구의 용량 가변형 압축기를 채용한 지열원 멀티 히트펌프 유닛을 지열원 냉난방 시스템의 히트펌프 유닛으로 사용할 경우 시스템 최적화를 통한 시스템 COP 향상과 연간에너지 절감을 이루기 위해서는 히트펌프의 용량 변화 시에 지중순환펌프의 순환 유량 최적화를 위한 효율적 운전 제어 알고리즘 개발이 요구된다.

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A study on Protection Coordination Method for Electric Vehicle Charging Facility based on the Wireless Power Transmission (무선전력전송 전기충전설비용 전원공급장치의 최적운용방안에 관한 연구)

  • Ryu, Kyung-Sang;Kim, Byungki;Kim, Dae-Jin;Jang, Moon-Seok;Rho, Daeseok;Ko, Hee-Sang
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.18 no.9
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    • pp.42-51
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    • 2017
  • This paper deals with the power supply facility providing wireless power transmission for a type of electric vehicles called the on-line electric vehicle(OLEV) and proposes optimal protection coordination methods which analyze the faultsin the 60Hz and 20kHz bands using PSCAD/EMTDC, which is the typical commercial software for the distribution system. The simulation results show that the proposed methods can reduce the fault current by introducing an NGR (Neutral Ground Resistor) in the 60Hz band and prevent the malfunctioning of the protection device by installing a CT in the neutral wire in the 20kHz band when a ground fault occurs.

Analysis of Power Requirement for 105 HP Agricultural Tractor during Rotary Tillage Operation (로타리 작업 시 105마력급 농업용 트랙터의 소요동력 분석)

  • Kim, Wan-Soo;Choi, Chang-Hyun;Park, Seong-Un;Kim, Yong-Joo
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2017.04a
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    • pp.8-8
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    • 2017
  • 본 연구는 로타리 작업에 따른 105마력급 농업용 트랙터의 소요동력을 분석하기 위하여 수행되었다. 소요동력 측정 시스템은 차축 토크미터, PTO 토크미터, 주/보조 유압센서, 데이터 수집장치를 이용하여 구성하였다. 시험에 사용된 트랙터는 동양물산 105 HP급 트랙터 (S07, TYM, Korea)이며, 작업기는 로타베이터 (SW 230GL, Sungwoo Industrial Co. Ltd, Korea)를 사용하였다. 포장시험은 전라북도 부안군에 죽림길에 위치한 $4,000m^2$ ($100m{\times}40m$) 크기의 경작지 2곳에서 수행하였다. 포장시험 시 작업 단수는 주행단수 L3단 (2.38 km/h)에서 PTO 단수 1단 (540 rpm)과 2단 (750 rpm)으로 설정하였고, 로타리 작업 시 경심은 13 cm 조건에서 실시하였다. 트랙터 작업은 동양물산의 성능시험 업무를 맡고 있는 숙련된 작업자가 숙달된 방법으로 수행하였다. 포장시험지의 토양환경은 임의의 15곳에서 채취한 시료를 이용하여 토성, 함수율, 원추 관입지수에 대하여 미국 농무부 (USDA)법을 기준으로 분석하였다. 토양환경 분석 결과 토성은 Sandy loam (사양토), 평균 함수율은 35.15%, 평균 원추관입지수는 1,562 kPa로 나타났다. PTO 1단 작업 시 트랙터의 평균 소요동력은 차축, PTO, 주 유압, 보조 유압에 대하여 각각 1.8, 54.0, 1.3, 그리고 1.1 hp로 나타났다. PTO 2단 작업 시 트랙터의 평균 소요동력은 차축, PTO, 주 유압, 보조 유압에 대하여 각각 1.2, 79.4, 1.2, 그리고 1.0 hp로 나타났다. PTO 1단 작업 시 소요동력의 합은 58.2 hp로, 정격 마력 (105 hp) 대비 55.43 % 사용한 것으로 나타났으며, PTO 2단 작업 시 소요동력의 합은 82.8 hp로, 정격 마력 대비 78.85% 사용한 것으로 나타났다. PTO 1단 대비 2단에서는 PTO를 제외한 차축, 주 유압, 보조 유압의 소요동력이 감소하였으나, PTO에서 약 1.47배로 크게 증가하여 전체적으로 소요동력이 증가한 것으로 나타났다. 향후 다양한 작업기 및 작업 단수에 따른 소요동력을 분석하여 농업용 트랙터의 모든 부하 조건에 대한 데이터베이스 구축에 관한 연구를 수행할 예정이다.

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Effect the I-T curve and electrical characteristic of fuse elements by plated tin thickness (주석 도금 두께에 따른 퓨즈 가용체의 I-T 커브 및 전기적 특성의 영향)

  • Jin, Sang-Jun;Kim, Eun-Min;Youn, Jae-Seo;Lee, Ye-Ji;Noh, Seong-Yeo
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.19 no.6
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    • pp.80-87
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    • 2018
  • In recent years, due to the spread of various renewable energy power sources and the pursuit of high efficiency and low-power consumption, not only trends in the electric power industry but also the consumption, control methods, and characteristics are diversified. However, in this diversified electric power industry, the fuse (which is the core part responsible for safety) has not developed significantly in classical operation mode, and thus, fires continue to occur. In this paper, the effects of low melting-point metal plating and high melting-point metal plating on operating characteristics and IT curve movement of the fuse are investigated in a cartridge fuse, which is a classic fuse manufacturing method. The effects of plating on the thickness of the fuse are investigated, and various operating characteristics of the fuse are implemented. In addition, it is suggested that the plating of the low melting-point metal moves the rated current line of the fuse to a low rating, and moves operating characteristics to characteristics of delay operation. It is possible to design various operating characteristics using this characteristic.

Cooling Performance on the Small Diesel Engine (소형(小型)디젤기관(機關)의 냉각성능(冷却性能)에 관(關)한 연구(硏究))

  • Kim, Sung Rai;Myung, Byung Soo
    • Korean Journal of Agricultural Science
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    • v.17 no.1
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    • pp.45-51
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    • 1990
  • This study was conducted to obtain basic data for the design of cooling system by the test of engine performance of the power tiller being used widely in the rural area. Among the various factors affecting engine performance, the flow rate of cooling water was considered as the major factor in this study. Motoring loss, output, fuel consumption ratio, torque, heat absorption of cooling water, and thermal efficiency were measured and analyzed based on three flow rates of cooling water such as 15, 20, and $25{\ell}/min$. The results obtained were as follows : 1. Motoring loss of the engine was 1.371 kW at 2,200 rpm., and mechanical efficiency was 79.1% at rated output level. 2. Output power of the engine increased with the flow rate of cooling water increased. 3. BSFC was 282.9g/kW-h at the flow rate of $20{\ell}/min$, and the temperature of cooling water at outlet was $80.9^{\circ}C$. 4. There was a little variation of torque of the engine depending on the flow rate of cooling water. 5. Absorption of heat by cooling water was increased with the increase of flow rate. 6. The highest thermal efficiency of 32.3% at the flow rate of $20{\ell}/min$ was observed.

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A Study on the Application of Hydraulic Calculations considering the Corrosion Coefficient of Steel Piping for Fire Protection (소방용 강관배관 부식계수를 고려한 수리계산 적용방안에 관한 연구)

  • Mun, Chul-Hwan;Kang, Ho-Jung;Choi, Jae-Wook
    • Fire Science and Engineering
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    • v.34 no.4
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    • pp.69-77
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    • 2020
  • With the recent enlargement and complication of buildings, damage caused by the incidents of fires breaking out are escalating. Consequently, the use of sprinkler facilities is increasing among water-based fire extinguishing systems. Piping materials used in fire prevention systems include carbon steel (for general or pressure pipeline), CPVC, copper, and stainless-steel. Among these, the steel and CPVC pipes, which are commonly employed in fire prevention, were considered for testing the reliability of the water-based systems. This analysis was performed using the PIPENET software to perform hydraulic calculations in order to examine the flow and pressure at the terminal head when the corrosion coefficient was applied; this coefficient was applied considering the aging of pipes. Assuming a uniform pipe diameter in the steel pipes, the rated flow in the pump installed on the first floor of the basement was reduced by over 10% after 20 years had passed (C value of 90); moreover, the reduction in pressure and flow at its terminal head exceeded 30% and 16.5%, respectively. The results indicate that it is difficult to ensure the reliability of these fire prevention facilities. Furthermore, according to our estimation, considering 30 years had passed (C value of 80), the rated flow of the pump was reduced by over 15%, and the corresponding reduction in pressure and flow at its terminal head exceeded 42% and 24%, respectively.

Loss and Heat Transfer Analysis for Reliability in High Speed and Low Torque Surface Mounted PM Synchronous Motors (고속·저토크용 표면부착형 영구자석 동기 전동기의 운전 안정성 확보를 위한 손실 및 열전달 특성 분석)

  • Choi, Moon Suk;Um, Sukkee
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.38 no.3
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    • pp.243-254
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    • 2014
  • It is essential to predict the coil temperature under over load and over speed conditions for reliability in high speed low torque surface mounted PM synchronous motors(SPM). In the present study, the losses and coil temperature are measured under rated condition and calculated under over speed and over load conditions in the three different motors with 35PN440, 25PN250 and 15HTH1000. The heat transfer modeling has been performed based on acquired losses and temperature. The difference of coil temperature between heat transfer modeling and experiment is less than 6.4% under no load, over speed and over load conditions. Subsequently, the coil temperature of the motor with 15HTH1000 is 84.4% of the coil temperature of the motor with 35PN440 when speed is 0.9 and load is 3.0. The output of motor with 15HTH1000 is 85.2% greater than the output of the motor with 35PN440 when the dimensionless coil temperature is 1.0.