• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1999.07a
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• pp.433-435
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• 1999

전동차의 구동시스템 및 보조 전원장치 등의 제어가 고성능화되고 복잡해지면서 각 기기의 개별 시험이 아닌 조합시험을 통한 신뢰성의 확보가 점점 중요해지고 있다. 특히 구동시스템의 시험을 위해서는 실제 차량부하와 유사한 부하 특성을 조합시험장치가 제공하는 것이 중요하다. 전동차의 부하특성에서 가장 지배적인 역할을 하는 특성은 관성이다. 국내에 운용중인 조합시험장치들은 전동차의 직선 운동에 해당하는 등가 회전관성을 가지는 플라이휠(flywheel)을 이용하여 관성부하를 구현하고 있다. 본 논문에서는 이러한 관성부하를 기계적 질량이 아닌 서보시스템을 이용하여 구현할 경우의 장단점과 특성에 대해 알아보고, 그 적절한 구현방법을 제안하고자 한다. 또한 실험 및 실험 결과를 통해 그 타당성을 검증하고자 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07c
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• pp.1709-1710
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• 2006

풍력발전은 친환경적인 에너지를 사용함에도 불구하고 그 에너지의 불안정성 때문에 실용화가 어렵다. 이를 극복하기 위해 효과적인 에너지 보상시스템이 필요하다. 본 논문에서는 유도기를 모티브로 해서 플라이휠을 등가 모델링 한다. 그 후 PSIM을 이용하여 풍력발전기의 지락사고를 설정하고, 플라이휠의 보상 유무에 따른 부하의 과도현상을 살펴 보고자한다. 시뮬레이션 결과로부터 안정된 전력보상시스템의 구현할 수 있었지만, 한편으로는 고조파의 영향이 관찰되었다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.07a
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• pp.491-492
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• 2015

본 논문에서는 영구자석 동기 전동기(PMSM)의 수학적 모델을 기반으로 한 플라이휠 에너지 저장 시스템을 매트랩/시뮬링크를 사용하여 모델링 하였다. PMSM의 센서리스 벡터 제어를 위해 속도 및 전류 제어기를 구현하였으며, PI형 상태 관측기를 이용한 역기전압 추정기와 PLL 기반의 위치/속도 추정기를 구현하였다. 초기 기동시 역기전압 추정기반 센서리스 제어 방식은 회전자의 위치를 정확히 추종 할 수 없어 Open-Loop 알고리즘을 통하여 동기 전동기를 구동시킨다. 플라이휠 에너지 저장 시스템의 센서리스 제어 알고리즘은 충전 모드와 발전 모드에서의 시뮬레이션을 통해 성능을 확인하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.1257-1258
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• 2007

본 논문에서는 초전도 플라이휠 에너지 저장장치에 저장된 에너지의 손실을 평가하였다. 초전도 베어링은 저어널 타입이며 수직축형태로 플라이휠 시스템을 구성하였다. 초전도 플라이휠에 사용하는 전동발전기의 회전자를 영구자석을 사용하는 경우 코어의 사이즈 및 체적 변화에 따른 회전 손실과 진공에 따른 풍손이 회전손실에 미치는 영향을 평가 하였다.

• Journal of Power Electronics
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• v.17 no.2
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• pp.442-452
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• 2017

This paper deals with the input-output modeling of a vector controlled PMSM drive system and design of a simple multiple model adaptive control (MMAC) scheme with desired transient responses. We present a discrete-time modeling technique using closed-loop identification that can experimentally identify the equivalent models in the d-q coordinates. A bank of linear models for the equivalent plant of the current loop is first obtained by identifying them at several operating points of the current to account for nonlinearity. Based on these models, we suggest a simple q-axis MMAC combined with a fixed d-axis controller. After the current controller is designed, another equivalent model including the current controller in the speed control loop shall be similarly obtained, and then a fixed speed controller is synthesized. The proposed approach is demonstrated by experiments. The experimental set up consists of a surface mounted PMSM (5 KW, 220V, 8 poles) equipped with a flywheel load of 220kg and a digital controller using DSP (TMS320F28335).

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.75.2-75.2
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• 2011

국내 유인도서의 상당수는 전력의 대부분을 디젤발전으로 생산한다. 향후 발전설비의 교체 혹은 증설이 있을 경우 신재생에너지원 설비의 보급 여지가 있다. 이에 본 연구는 울릉도에 화력발전 설비만을 증설했을 경우와 이를 신재생에너지복합시스템 설비로 대체했을 때의 경제적 타당성을 비교분석한다. 우리는 복합발전 시스템을 풍력터빈, PV, 소수력발전 등의 신재생에너지 설비, Batteries, Converter와 같은 보조전원, 저장 및 back up을 위한 flywheel과 Diesel generator등으로 구성했다. 분석에 사용한 HOMER(Hybrid Optimization for Energy Renewable)는 신재생에너지복합 발전시스템 분석에 사용되며 결과를 NPC(Net Present Cost)의 오름차순으로 제시하여 발전설비구성의 조합들 중 최적의 시나리오를 보여준다. 분석결과 울릉도의 경우 신재생에너지복합 발전의 보급이 잠재적으로 가능할 것으로 보인다. 또한 계통운영의 기술적인 측면을 감안할 경우 정밀한 분석이 가능할 것이다. 따라서 본 연구는 계통운영과 경제성분석 연구의 연계를 위한 사전연구로써 그 의미를 갖는다.

• Progress in Superconductivity
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• v.8 no.1
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• pp.122-126
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• 2006

This paper presents experimental and numerical investigation on heat generation of a bulk HTS for application to a 100 kWh Superconductor Flywheel Energy Storage System(SFES) bearing. An experimental device is manufactured to reproduce varying magnetic field conditions that a bulk HTS may experience during the operation of the 100 kWh SFES. The bulk HTS is directly cooled by a cryocooler while the heat is generated by the eddy currents created by varying magnetic fields induced by a coil. In order to design the cryocooling system for the 100 kWh SFES project, a preliminary experiment to investigate the actual cooling load variation under AC magnetic field has been carried out. In the experiment, two different copper holders were designed and tested. Several temperature sensors were installed on each component of the assembly and the temperatures were measured for several operating conditions of the 100 kWh SFES. The experimental investigation on the thermal response of the bulk HTS and its holder is considered to be a valuable step fur the successful materialization of a large-scale SFES.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.7 no.6
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• pp.1021-1027
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• 2006

Torque fluctuation of an engine and angular velocity variation of a propeller shaft are the main excitation sources in the vehicle driveline. This paper presents brief mechanism of these excitation sources. Equivalent models of these systems are construced to simulate the excitation source. The computer simulation was carried out by ARLA Simul v 6.7 and ARLA-Simstat v 2.3. Results of the simulations show the characteristics of torsional excitation source of the driveline. Experimental setups for engine system and propeller shaft system are constructed with component of the vehicle. Torque fluctuation of the flywheel and angular velocity of the propeller shaft were measured from this experimental setups. Experimental results are compared with simulation results. The results from experimental analysis agree with those from theoretical results.

• Transactions of the KSME C: Technology and Education
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• v.2 no.1
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• pp.57-63
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• 2014

In this paper new air-cooling system utilizing Stirling engine was proposed for improving efficiency in solar photovoltaic power generation. The solar cell plate was equipped with semi-circular channel for air flow on the backside. Beta-type Stirling engine was installed on the plate and its flywheel was connected to a motor fan by a transmission belt. A forced convective air flow for heat radiation was generated by the operation of the self-starting Stirling engine. The performance tests for power generation of solar cell with or without the proposed air-cooling system were conducted under halogen lamp. From the experimental results, it was found that decline in output voltage of the solar cell with proposed cooling system was 25% less than that of the solar cell without cooling system.

• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.13 no.4
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• pp.363-370
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• 2010

This paper describes the evaluation of structural integrity and dynamic characteristic of inertial load test equipments for performance test of railway vehicle propulsion control system. The propulsion control system of railway vehicle has to be confirmed of safety and reliability prior to its application. Therefore, inertial load test equipments were designed through theoretical equation for performance test of propulsion control system. The structural analysis of inertial load test equipments was conducted using Ansys v11.0 and the dynamic characteristic was evaluated using Adams. The results showed that the structural integrity of inertial load test equipment was satisfied with a safety factor of 10.2 on the bearing part under combined load. Also, the structural stability of flywheel according to dynamic simulation was secured by the maximum oscillation displacement within 0.83mm.