It is necessary to modify the state-of-the-art of speed control theory because of the phase asymmetry in the Linear Induction Motor (LIM)and for the constant speed control of mover using single vector control inverter system, it is important that primary stack is located in appropriated intervals in the 3D conveyer system using LIM. The dynamic characteristic analysis method of the vector controlled LIM using coupled FEM and control algorithm taking into account the movement is proposed. The focus of this paper is the analysis relative to selecting primary stack intervals in order to constant speed control in the 3D conveyer system using LIM.
전동기와 같이 가동부를 갖는 전기기기는 힘이나 토크를 발생시키기 위하여 고안되었고, 힘이나 토크는 이들 기기의 해석과 설계에 중요한 요소이다. 지금까지 유한요소법을 이용한 전자력 계산 방법으로는 여러가지 방법들이 제시되어 왔고, 그 중 널리 사용되는 방법으로는 맥스웰 응력법과 가상변위법이 있다. 맥스웰 응력법은 맥스웰 스트레스텐서를 이용하여 표면 전자력 밀도를 구하고 이의 표면 적분으로 전자력을 구하는 방법이고, 가상변위법은 물체에 변위가 일어났을 때 발생하는 에너지의 변화량을 이용하여 전자력을 구하는 방법이다. 전류원이 포함된 문제에서는 정확도를 높이기 위하여 벡터포텐셜을 주로 이용하여 자장해석을 하여 왔으므로 본 논문에서는 유한요소법으로 3차원 자장 문제를 해석한 결과인 자기벡터포텐셜을 맥스웰 응력법과 가상변위법에 적용하여 전기기계의 각 요소의 전자력을 구하는 방법을 제시한다. 제시한 방법의 검증을 위하여 해석 모델을 솔레노이드로 하여 제시한 방법으로 구한 전자력을 3차원으로 해석한 결과와 비교하여 그 유용성을 증명한다.
본 논문에서는 3-D 시뮬레이터를 이용하여 아이솔레이터의 공진기를 설계하고 변화에 대한 factor를 이용하여 단순화된 시뮬레이션 방식을 제안하고 그에 따른 제품의 특성 값을 비교하고자 하였다. 3차원 유한요소법(FEM)을 이용한 소프트웨어로 중심 주파수가 1.85 GHz 대역인 스트립라인을 설계하여 변수를 확인하였으며, 최종 최적화된 스트립라인과 상용화되어 있는 페라이트를 이용하여 삽입 손실, 0.2 dB 이하, 반사 손실과 격리도가 25 dB 이상인 아이솔레이터를 개발하였다. 시뮬레이션 결과와 비교하여 90 % 이상 일치하는 것을 확인할 수 있었다.
본 논문에서는 7중 대역 (GSM850, GSM900, DCS1800, PCS1900, UMTS850, UMTS1900, UMTS2100) 을 지원하는 LPF 내장형 LTCC 프런트 엔드 모듈 (FEM) 을 설계, 제작 및 측정하였다. 제작된 FEM은 효과적인 고조파 제거를 위해 수동소자를 LTCC 기판에 내장하여 저역 통과 필터(LPF)를 구현하였다. 본 논문에서 제안하는 FEM은 송수신 신호를 선택하기 위한 flip-chip 형태의 CMOS RF SP9T switch, Rx 신호의 수신을 위한 dual type의 SAW filter, 매칭 및 ESD 보호 회로를 위한 0603 크기의 칩소자가 부품 외부에 실장되어 구현된다. 전체 크기는 $4.5{\times}3.2{\times}1.2\;mm^3$의 초소형으로 내부 GND 2개 층을 포함하여 총 16층으로 구성된다. 측정결과는 송신단과 수신단의 삽입손실이 각각 1.7 dB, 3.6 dB 이하의 우수한 특성을 보였다.
,An residual stress and out-of plane deformation produced by butt welding was analyzed by four kinds of 3D-FEM programs(Thermal El-P1 Analysis) developed by authors. The magnitude of deformation of perpendicular to the welding line generated by butt welding was large when the reduced integration method was used. This was because of removal of the locking phenomenon, which it was generally known that the stiffness of the shear component of out-of-plane was largely evaluated. And the magnitude of residual stress was analyzed by using the FEM program based on a large and small deformation theory was similar to that was analyzed by the redeced integration method.
In order to overcome the manufacturing difficulty of the transverse-flux permanent magnet linear motor (TFPMLM) and enhance its performance much better, a novel TFPMLM with E-core and 3 dimension (3D) magnetic structures is proposed in this paper. Firstly, its basic structure and operating principle are presented. Then the equivalent 2D configuration of the TFPMLM is transformed, so that the Schwarz-Christoffel (SC) mapping method can be used to analyze the motor. Furthermore, the air gap flux density distribution is solved by SC mapping method, based on which, the EMF waveform, no-load cogging force waveform and load force waveform are obtained. Finally, the prototyped TLPMLM is manufactured and the results are obtained from the experiment and 3D FEM, respectively, which are used to compare with those from SC mapping method.
This paper presents a numerical analysis of the eddy current testing with cracked pipe using finite element method (FEM). ${\vec{A}},\;{\phi}-{\vec{A}}$ method is adopted for the formulation of 3-dimensional(3-D) FEM with the brick element. The cracks investigated here are the inner and outer surface of axial symmetry, 90 degree circular one. The algorithm of 3-D numerical analysis is employed for the axisymmetric pipe with the cracks. In order to verify the validity of 3-D numerical analysis, the results are compared with those of 2-D analysis with the same type of the model. The differential impedance is obtained by using energy method and its locus are various 8-shaped curves for each cracks. The ICCG method is used for the calculation of a matrix.
This paper proposes a hybrid-excited linear synchronous motor (LSM) that has potential applications in a magnetically levitated vehicle. The levitation and thrust force characteristics of the LSM are investigated by means of three-dimensional (3-D) numerical electromagnetic FEM calculations and experimental verification. Compared to a conventional LSM with electromagnets, a hybrid-excited LSM can improve levitation force/weight ratios, and reduce the power consumption of the vehicle. Because the two-dimensional (2-D) FE analysis model describes only the center section of the physical device, it cannot express the complex behavior of leakage flux, which this study is able to predicts along with levitation and thrust force characteristics by 3-D FEM calculations. A static force tester for a hybrid-excited LSM has been manufactured and tested in order to verify these predictions. The experimental results confirm the validity of the 3-D FEM calculation scheme for the description of a hybrid-excited LSM.
이 연구에서는 수직으로 긴 매스 구조물에 적합한 파이프쿨링 공법을 제안하기 위하여 기존의 파이프쿨링 공법과는 달리 파이프를 수직으로 설치하는 연직파이프쿨링 공법을 개발하였다. 타당성을 검토하기 위하여 해석대상 부재의 형상($1{\times}3{\times}20m$, $4{\times}4{\times}4m$)을 대상으로 하여 FEM 해석을 수행하였으며, 온도 및 응력 변화와 온도균열 지수 등을 검토하였다. 그 결과, 매스콘크리트 구조물의 온도균열 제어에 효과가 있는 것을 확인할 수 있었다.
유한요소법을 이용한 3차원 모델링은 모형에 대한 기하학적 유연성에도 불구하고 대형 연립방정식에 대한 계산이 필요하여 실용성에는 많은 제약이 있었다. 본 연구에서는 최근 컴퓨터와 수치해석기술을 바탕으로 직접해법과 반복해법을 선택적으로 사용한 효율적인 유한요소 3차원 모델링을 구현하였다. 직접해법인 PARDISO는 멀티코어 계산환경에서 병렬 연산을 이용하여 계산속도를 현저히 감소시킬 수 있었고 특히 단딜 주파수 다중 송신의 계산에서 최대의 계산효율을 보였다. 소규모 메모리 환경에서는 BiCGSTAB(1)이 다른 반복해법들에 비해 빠르고 안정적으로 수치해를 계산하였다. 효율적인 3차원 모델링은 주어진 문제와 상황에 적합한 해법을 선택적으로 사용함으로써 가능하다. 모델링에는 다양한 형태의 인공송신원이 고려되어 있으며 향후 3차원 역산의 효율적인 엔진으로 활용할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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