미소결함을 가진 금속체에 교류자기장을 인가하면 결함부근에는 와전류의 분포가 달라져 이에 의해 금속체를 관통하는 교류자기장은 결함부근에서 차이를 가진다. 이 교류자기장을 비정질 와이어로 된 센서헤드로 측정하여 센서헤드의 유기전압 크기로부터 결함 유무를 검출하는 방법에 대해 검토하였다. 비정질 와이어는 Co-based재료로 자왜가 거의 0이며 고투자율 자성체이고 비정질 와이어는 길이가 15mm, 직경이 100$\mu\textrm{m}$인 원주형 자성체이다. 실험대상 금속체로 0.5mm의 단일 직선 갭을 가진 두께 1mm의 동판과 0.1mm의 갭이 규칙적으로 배열된 두께 25$\mu\textrm{m}$의 Al 판를 이용하였다. 스파이럴 코일에 인가하는 교류자기장의 주파수는 100KHz~600KHz였다. 본 실험의 결과에서 동판에서는 유기전압의 최대치와 최소치의 차가 약 2.5㎷ 얻어졌고, Al판에서는 500KHz에서 0.4㎷가 얻어져 직선 갭의 유무를 유기전압의 크기만으로 확인할 수 있었다.
가스분무법으로 만든 MPP 압분자심을 무자장 및 자장중에서 열처리한 후 냉각속도를 달리할 때 얻어지는 자기적 특성의 변화를 조사하였다. 무자장중에서 열처리시 냉각속도가 증가하면 교류투자율 및 자심손실이 감소하였으며, 이는 각각 빠른 냉각속도에서의 불균일한 내부음력의 발생과 이상 와전류손실의 감소에 기인하는 것으로 해석되었다. 한편 MPP 압분체를 무자장 열처리 후 냉각속도를 달리하여도 Ni-Fe 합금에서 전형적으로 나타나는 규칙상의 형성에 따른 자기적 특성의 변화는 보이지 않았으나, 느린 냉각속도의 조건하에서 자장열처리를 하면 용이하게 구성원자의 방향성 규칙화에 의해 유도자기이방성이 생성되며 상당한 투자율 및 자심손실의 변화가 얻어지는 것으로 관찰되었다.
According to the improvement of the HTS wires performance, several types of HTS superconducting machines are being developed. Stacked HTS tapes are used to conduct the current of the HTS power machines. To develop the HTS power machines, the critical current characteristics of a stacked HTS tapes in external field need be examined. In this paper, we present effect of the external magnetic field on the critical current of HTS stacked tapes. The critical current of various Hinds of multi-stacked HTS tapes in external magnetic filed are compare with that of a single HTS tape. Test results show that critical current of single HTS tape is smaller than that of multi-stacked HTS tape in the external field.
The ac loss is an important issue in the design of high-Tc superconducting power devices such as transformers and cables. In these devices many Bi-2223 tapes are closely stacked together and exposed to alternating magnetic fields that can have different orientations with respect to a tape. In such arrangement the magnetization loss is influenced by the screening current induced in adjacent tapes and thus different from that in a single tape. This stacking effect was experimentally investigated by measuring the magnetization loss in a stack, which consists of a number of tapes. First the magnetization loss in the single tape was measured in order to confirm the reliability of the loss data measured in the stack. The results for the single tape coincide well will the loss characteristics described in other previous works. For the stack In parallel and longitudinal magnetic fields the measured loss is Independent of both the number of tapes and stacking type. The longitudinal magnetization loss Is well explained rather by the slab model for decoupled filaments. For the tall stack in perpendicular field the measured loss at low fields is greatly decreased, compared to the loss of the single tape. However the loss at high fields is unaffected. These loss behaviors in the tall stack are well described by the slab model for full coupling.
Once high current flows through the vacuum interrupter, eddy current occurs due to the time-varying axial magnetic field caused by the current(AC) and it causes a decrease in axial magnetic field generated by current flowing through coil electrode. but if there are slots on contact electrode it is possible to increase the amplitude of axial magnetic field by reducing the influence of eddy current. there has been many studies about the number of slot of the contact electrode[1][2][3]. In this paper, in addition to these previous results we deal with the influence of the length and width of the slots on axial magnetic field at the mid-gap plane in 4 segment coil type vacuum interrupter by using 3D finite element method software.
AC loss is one of the important parameters in HTS (High Temperature Superconducting) AC devices. Among the HTS AC power devices, the transformer is the essential part in the electrical power system. But unfortunately, the transformer is the worst HTS device concerning AC loss because of very large magnetization loss due to high magnetic field applied to the HTS wire. We calculated the magnetization losses in HTS pancake windings for transformer according to the operating temperature. Two kinds of arrangement of HTS pancake windings were adopted for calculation of AC losses of a shell type transformer, and the analysis results were presented and discussed.
{100} 철단결정에 자기장을 가해주거나 혹은 자기장 없이 전류만을 변화 시킬 때의 교류 자기감수율에 관하여 연구 하였다. 작은 자기장과 전류를 철단결정에 걸어줄때, 단결정의 단연적 중앙끈처에는 정사각형 자구가 형성된다. 실험을 통하여 이 자구의 자기화 방향으로 자장을 걸어주변 걸어주는 전류크기와 전류방향의 영향을 받음을 보인다. 이 실험 결과는 전류에의해 중앙에 형성된 자구가 전류의 증감함에따라 변화하는 자구크기로 설명할 수 있다. 실험으로 측정된 자기강수율을 설명하기 위하여 미세 자기이론을 사용하였으며, energy 값을 구히기 위하여 간단한 model을 설정하였다. 이 model로부터 교류 자기감수율을 구할 수 있었으며, 이때 계산한 교류 자기감수율은 한 안정된 구조에서 다른 안정된 구조로 변화하는 전류를 제외한 거의 대부분 전류에 대하여 정량적으로 설명할 수 있었다.
Inserted HTS (high temperature superconducting) coil is promisingly expected as a solution for achievement of higher fields such as GHz scale NMR magnet. However, HTS magnet causes persistent current decay in the persistent current mode and this decay should be compensated in order to keep stable magnetic field. As a solution for the decay in the HTS magnets, we proposed a new type superconducting power supply, i.e., linear type magnetic flux pump (LTMFP). The LTMFP mainly consists of DC bias coil, 3-phase AC coil and superconducting Nb foil. The compensating current in closed superconductive circuit can be easily controlled by the intensity of 3-phase AC current and its frequency. In this study, it has been investigated that the flux pump can effectively charge the current for various frequencies according to the different load magnets.
Flux-gate마그네토미터는 1930년대에 개발되어 오늘날까지 저자장측정장치로 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 비정질 코아를 사용하여 분해능이 우수하고 소비 전력이 적으면서 장기적 신뢰성이 우수한 Hux-gate마그네토미터를 개발하기 위하여, 교류자기 특성이 우수한 Allied Chem.사의 2714A의 열처리에 의한 센서코아의 자기적 특성변화를 측정하였다. As quenched상태로 사용한 센서코아는 센서의 noise정도가 높고 시간과 온도에 따라서 교류자기특성이 변화하였으나, 350 $^{\circ}C$에서 1시간 열처리한 시편의 경우, 센서의 noise 정도는 as quenched 상태보다 10배 정도 향상되었으며, 주파수 DC~10 Hz 범위에서 0.1 nT 정도의 noise를 보였다. 자기적특성 또한 매우 안정적인 특성을 보였으며, 시간이 경과함에 따라 최대자화력, 각형비, 보자력등이 지수함수적으로 포화치에 접근하는 경향을 보였다. 따라서 센서 설계시 이들 특성의 변화를 고려할 경우 장기적으로 매우 안정된 flux-gate마그네토미터의 개발이 가능함을 알 수 있었다.
The Internet of Things (IoT) device is a key component for Industry 4.0, which is the network in homes, factories, buildings, and infrastructures to monitor and control the systems. To demonstrate the IoT network, batteries are widely utilized as power sources, and the batteries inevitably require repeated replacement due to their limited capacity. Magneto-mechano-electric (MME) generators are one of the candidate to develop self-powered IoT systems since MME generators can harvest electricity from stray alternating current (AC) magnetic fields arising from electric power cables. Herein, we report a magneto-mechano-triboelectric generator enabled by a ferromagnetic-ferroelectric composite. In the triboelectric nylon matrix, a ferromagnetic carbonyl iron powder (CIP) was introduced to induce magnetic force near the AC magnetic field for MME harvesting. Additionally, a ferroelectric ceramic powder was also added to the MME composite material to enhance the charge-trapping capability during triboelectric harvesting. The final ferromagnetic-ferroelectric composite-based MME triboelectric harvester can generate an open-circuit voltage and a short-circuit current of 110 V and 8 μA, respectively, which were enough to turn on a light emitting diode (LED) and charge a capacitor. These results verify the feasibility of the MME triboelectric generator for not only harvesting electricity from an AC magnetic field but also for various self-powered IoT applications.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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