Electric machines such as motors which have moving parts are desgined for producing mechanical force or torque. The accurate calculation of electromagnetic force and torque is important in the design these machines, Electromagnetic force calculation method using the results of Finite Element Method(FEM) has been presented variously in 2-D problems. Typically the Maxwell's Stress Tensor method and the method of virtual work are used. In the problems including current source, magnetic vector potentials(MVP) have mostly been used as an unknown variables for field analysis by numerical method; e, g. FEM. This paper, thus, introduces both methods using MVP in 3-D case. To verify the usefulness of presented methods, a solenoid model is chosen and analyzed by 3-D and axisymmetrical FEM. In each case, the calculated force are tabulated for several mesh schemes.
A two-dimensional nonlocal heating theory of planar-type inductively coupled plasma source has been previously reported with a filamentary antenna current model. However, such model yields an infinite value of electric field at the antenna position, resulting in the infinite self-inductance of the antenna. To overcome this problem, a surface current model of antenna should be adopted in the calculation of the electromagnetic fields. In the present study, the reactor impedance is calculated based on the surface current model and the dependence on various discharge parameters is studied. In addition, a simpler method is suggested and compared with the surface current calculation.
본 논문에서는 광속에 비하여 대단히 작은 진도의 운동매질내에서 도형 루우프 안테나의 array에 대한 방사 특성 및 전류분포를 고찰하였다. 즉 운동매질내의 무형 루우프 안테나 array 상태에서 전류에 대한 적분방정식을 유도차고 이 적분방정식의 해로서 courier경수형식의 전류를 구하였다. 이 전류와 운동매질내에서의 Dayadic Green 함수로부터 전자계식을 구하고, 이들 식을 2개소자로 이루어진 강형 루우프 안테나 array에 적용하여 수치계산을 한 다음, 이를 정지매질의 경우와 비교검토한 결과 전계패턴이 운동매질내에서 매질속도와 반대방향으로 확대되고, 매질속도와 같은 방향으로는 축소되며 지향성이 편위됨을 볼 수 있었다. 이와 같은 변화의 정도는 매질속도가 클수록, 또 루우프의 반경이 클수록 현저하였다.
본 논문에서는 등각사상 방법(conformal mapping method)을 사용하여 도체로 보강된 결합 도파 선로(conductor-backed coupled coplanar waveguide)의 정전기장 분포와 전위 분포를 계산하는 해석적인 수식을 유도하였다. 그리고 유도한 수식을 사용하여 결합 도파 선로 구조 전체에 분포하는 정전기장과 전위분포를 계산하고 이를 분석하였다. 논문에서 사용한 방법은 반복계산 과정을 필요로 하지 않으므로 이를 사용하면 전파해석방법(full-wave analysis method)보다 전기장분포를 빠르고 간편하게 계산할 수 있다. 이 방법은 결합기, 필터, 마이크로스트립 안테나와 같은 결합선로를 사용한 마이크로파집적회로의 분석에 폭넓게 응용될 수 있다.
본 연구에서는 축전 결합형 플라즈마원에 대한 전자기장의 2차원 공간 의존성을 계산하였다. 1차원 유체 방정식을 기반으로 축전 전기장과 전도 전류 밀도의 axial 방향 공간 의존성을 계산한 후, radial 방향으로는 맥스웰 방정식의 해를 ${\omega}r/c$에 대한 power series로 전개하여 전자기장의 2차원 공간 의존성을 계산하였다.
UHF 대역 RFID 시스템의 전자기장 인체노출량 평가를 위하여 900[MHz] 대역 상용 RFID 시스템에 대하여 전기장 분포를 실측하고 분석했다. 또한 RFID 리더 안테나의 전자파흡수율(SAR)을 시뮬레이션을 이용하여 계산하고 인체보호기준에 명시된 기본한계와 비교하여 안전성을 확인했다. EN 및 IEC 국제표준에 따라 RFID 시스템 주위의 인체노출량을 평가하기 위하여 리더기 동작을 테스트하고, 안테나로부터의 방위각과 거리에 따른 전기장 강도를 측정 후 그 결과를 분석하였다. 계측기로는 협대역 등방성 전기장 프로브를 사용하였으며, 리더기 주변 360[$^{\circ}$] 범위에서 15[$^{\circ}$] 간격으로 각각 0.3, 0.5, 1.0, 1.5[m]의 거리에서 측정을 수행했다. 또한 측정 결과로부터 EN및 IEC 표준에서 정의된 측정거리의 타당성에 대해 분석했다.
전력선에 의한 전자유도 환경에서 가장 보편적 영향 요인이라 할 수 있는 대지의 유도전압 감쇠 효과에 대하여 분석하였다. 전력선은 원통좌표계의 라인소스로 표현되고 계의 분석은 베셀함수와 웨이브 트랜스포메이션에 의한 이의 변형 적용을 통하여 해석된다. 라인소스로부터 방사된 전자계는 지표면에서 반사되어 관측점의 피유도원 매체에 합성되는데 이것의 영향을 알기 위하여 본 논문에서는 베셀함수에 의한 지면 반사계수를 직접 구하여 산출하도록 적용하였다. 본 논문에서 설계된 통상의 유도 환경의 배치 관계에 따르면 지면반사에 의한 원천 유도원 전압과의 합성 효율은 유도전압을 감쇠시키는 차폐효과로서 60~70%정도의 범위를 나타내었다.
인체 통신이란 사람의 몸통이나 피부를 전송 매질로 하여 데이터를 송수신하는 통신 방식을 의미한다. 본 논문에서는 인체 피부 표면에 닿아 있는 자유 공간을 전송 매체로 하여 데이터를 전달하는 전송 방식에 대하여, 10~30 MHz 주파수 범위에서 5 MHz 간격으로 5개의 주파수에 대하여 송수신부 사이의 전기장 분포에 대하여 수치 해석하였다. 채널 손실 계산은 총 29종의 조직으로 구성되어 있는 한국형 남성 표준 인체 모델에 상용의 툴을 사용하여 실행하였다. 계산 주파수에 따른 인체 조직의 도전율과 비유전율을 해석 파라미터로 입력하여 송수신부로 간주되는 손등 위에서 전기장 분포를 계산하였다. 손등에 부착된 송신기에 의한 전자파비(比)흡수율(SAR: Specific Absorbtion Rate) 값을 계산한 후, 국제비전리복사방호위원회(ICNIRP: International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection) 인체 보호 기준과 비교하였다. 또한, 수치 해석으로 구한 전기장을 선(線)적분하여 인접한 극판들 사이의 전압들을 계산하였고, 송신부와 수신부의 전압의 비(比)를 채널 손실로 정의하였다. 수치 해석 결과, 10~30 MHz 주파수 대역에서 채널 손실의 범위는 약 ($75{\pm}1$) dB로 주파수에 따른 채널 손실의 변화가 크지 않았다.
Superconducting electrical devices are under development in a national project in Korea. And KEPCO and LGIS are in charge of development of a resistive type fault current limiters(FCLs) with YBCO thin films. In order to realize FCLs, the rated power of FCLs must be increased. For this purpose, it is of great interest to increase of allowed voltage of unit component without electrical and thermal damages. So, meander lines were widely used for the conducting path to increase maximum electric field. In this research, numerical simulations on the electromagnetic behaviors of the device were carried out, especially focusing on the effect of meander line structures on the YBCO thin films. To evaluate the structures of meander lines, three types of meander lines were considered for numerical analysis using finite element method (FEM). In this simulation, both normal state and fault conditions were considered for calculation of electric field, current density, magnetic field density. And the simulation resulted are compared to find the optimum design of meander lines for resistive FCLs.
Hoon Jung;Yoon Seok Chae;June Hee Han;Ji Hyung Kim;Seung Hoon Lee;Ho Chan Kim;Young Soo Yoon;Ho Min Kim
한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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제25권3호
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pp.38-42
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2023
The evaluation of no-insulation (NI) high-temperature superconducting (HTS) typically uses the lumped equivalent circuit (LEC) model. Constant parameters in the NI HTS LEC model accurately predict voltage and central magnetic field at currents below the critical current. However, it is difficult to find constant circuit parameters that simultaneously satisfy the measured voltage and magnetic field under overcurrent conditions. Recent research highlights changes in contact resistance during transient conditions, which may impact power loss estimation in NI HTS coils. Therefore, we confirm the influence of contact resistance changes on loss calculation in the transient state for NI HTS coil. To achieve this, we introduce a measurement data analysis method based on the LEC model and compare it with the LEC model using constant circuit parameters.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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