• KIEE International Transaction on Electrical Machinery and Energy Conversion Systems
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• 제5B권3호
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• pp.215-223
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• 2005

An electrical machine for a high-speed flywheel for energy storage in large hybrid electric vehicles is described. Design choices for the machine are motivated: it is a radial-flux external-rotor permanent-magnet synchronous machine without slots in the stator iron and with a shielding cylinder. An analytical model of the machine is briefly introduced whereafter optimization of the machine is discussed. Three optimization criteria were chosen: (1) torque; (2) total stator losses and (3) induced eddy current loss on the rotor. The influence of the following optimization variables on these criteria is investigated: (1) permanent-magnet array; (2) winding distribution and (3) machine geometry. The paper shows that an analytical model of the machine is very useful in optimization.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.128-132
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• 2004

This paper proposed a control strategy for flywheel energy/recovery system with induction machine. The system is based on a vector controlled induction machine driving a flywheel and address the problem of regulating the DC-Link system voltage against input power shut-down. And we proposed the method to damp the oscillation of DC-Link. Experimental results are presented which verify the performance of the strategy.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.24-26
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• 2003

본 연구에서는 고효율, 반영구적인 수명 및 환경친화성으로 인해 효과적인 전력저장장치로 대두되고 있는 플라이휠 에너지 저장시스템 (FESS : Flywheel Energy Storage System)의 구동원으로 적용되는 전동발전기와 전력변환기에 대한 설계 및 제작을 수행하였다. 연구 대상 FESS의 저장용량은 5[kWh]이며 운전 속도는 30,000rpm이다. 전동발전기는 슬롯리플에 의한 와전류 손실이나 열손실을 고려하여 슬롯리스 Ring-wound형으로 선정하였으며, 전력변환기는 PWM Boost 컨버터를 통해 역률 및 DC 전압제어 그리고 Full Bridge 인버터를 통해 전동발전기 고속운전 제어를 실현할 수 있는 Topology를 채택하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.692_693
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• 2009

본 논문은 초전도 플라이휠 에너지 저장장치(Superconductor Flywheel Energy Storage System : SFES)의 고속회전 시험을 통하여 휠의 진동 특성을 평가 하였다. 초전도 베어링(Superconductor Magnetic Bearing : SMB)은 동작시키기 않고 플라이휠의 외부 외란이나 예측하지 못한 진동을 억제할 수 있도록 설치된 전자석 댐퍼(Electric Magnetic Damper : EMD) 만을 이용해 휠을 부양하고 고속회전 시험을 수행하였다. 이를 통하여 플라이휠의 고속 회전 운전영역에서 EMD는 충분한 진동억제 능력을 보임을 확인 하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2004년도 전력전자학술대회 논문집(2)
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• pp.592-596
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• 2004

This paper deals with the operation of a flywheel energy storage UPS. The ups has good features such as long life-time, improved efficiency, no environment problems, reduced size and space, and low maintenance cost compared with the conventional UPS using battery. The operating principle of the UPS is analysed in each mode including charging, voltage compensation, discharging, and voltage unbalance compensation. Especially, the tracking characteristic of the disturbed phase of the source voltage after outage is analysed. The usefulness of the operation is proved through simulations.

• 한국초전도학회:학술대회논문집
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• 한국초전도학회 2003년도 High Temperature Superconductivity Vol.XIII
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• pp.18-18
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• 2003

• 한국초전도저온공학회:학술대회논문집
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• 한국초전도저온공학회 2001년도 학술대회 논문집
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• pp.131-131
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• 2001

FY2000, Japanese government has started three new projects on superconductive power application. Two are succeeding projects of flywheel energy storage and superconducting generator. The other one is fully new project on ac application of superconductivity. Therefore, there are four national projects in Japan on power application of superconductivity, including SMES project Though each project will be reviewed in detail in my talk, outlines are as follows; SMES : FY1999-FY2003, carried by ISTEC Superconducting generator: FY2000-FY2003, carried by Super-GM AC application: FY2000-FY2004, carried by Super-GM Flywheel energy storage: FY2000-FY2004 carried by ISTEC.

• 한국초전도저온공학회:학술대회논문집
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• 한국초전도저온공학회 2000년도 KIASC Conference 2000 / 2000년도 학술대회 논문집
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• pp.180-184
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• 2000

The dymanic properties of the high-Tc superconductor journal bearings used in the KEPRI flywheel energy storage system was experimentally estimated by using the imbalance excitation method. The test reveals that the superconductor bearings have very low stiffness compared to that of typical oil film bearings with similar geometry and almost the same amount of damping as in roller bearings, which may not be helpful for the system to pass through the critical speeds. However, it was found out that the cross-coupled stiffness and damping terms were almost negligible so that the system could be more stable than the one using lil film bearings. Also with proper design of the rotor-bearing system and accurate balancing of the rotor, the high-Tc superconductor bearing is one of the most viable alternatives to the conventional ones due to its oil-free, non-contact running capability in a vacuum environment, which is literally essential for highly efficient flywheel energy storage systems.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1213-1214
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• 2006

본 논문에서는 5 kWh급 초전도 플라이휠 에너지 저장장치(Superconductor Flywheel Energy Storage System : SFES)를 제작하고 시험운전을 통하여 회전 테스트를 수행하였다. 본 연구에서 사용된 초전도 베어링은 저널형 베어링으로써 액체 질소를 순환시켜 초전도체를 냉각시키고 휠을 부양시켜서 전동발전기를 통하여 회전시키게 된다. 액체 질소를 순환하였을 경우 초전도 베어링의 냉각특성을 고찰하였고, 전동 발전기를 이용하여 2000[rpm]까지의 회전 테스트가 수행 되었으며, 전동발전기의 동작 특성 및 회전시 휠의 궤적과 축진동 특성을 테스트 하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.3-5
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• 2004

본 연구에서는 고효율, 반영구적인 수명 및 환경친화성으로 인해 효과적인 전력저장장치로 대두되고 있는 플라이휠 에너지 저장(SFES : Super-conductivity Flywheel Energy Storage) 시스템의 구동원으로 적용되는 전동발전시스템에 대한 설계, 제작 및 시험을 수행하였다. 전동발전기는 슬롯리플에 의한 와전류 손실이나 열손실을 고려하여 슬롯리스 Ring-wound형으로 선정하였으며, 전력변환기는 PWM Boost 컨버터를 통해 역률 및 DC 전압 제어 그리고 Full Bridge 인버터를 통해 전동발전기 고속운전 제어를 실현할 수 있는 Topology를 채택하였다.