A high-temperature superconductor (HTS) journal bearing was studied for loss. Two HTS bearings support the rotor at top and bottom. The rotor weight is 4 kg and the length is about 300 mm. Both the top and bottom bearings have two permanent magnet (PM) rings with an iron pole piece separating them. Each HTS journal bearing is composed of six pieces of superconductor blocks of size 35$\times$25$\times$10 mm. The HTS blocks are encased in a cryochamber through which liquid nitrogen flows. The inner spool of the cryochamber is made from G-10 to reduce eddy current loss, and the rest of the cryochamber is stainless steel. The magnetic field from the PM rings < 10 mT on the stainless part. The rotational drag was measured over the same speed range. Results indicate that the 10 mT design criteria for magnetic field on the stainless part of the cryochamber is too high.
Han, Seunghak;Kim, Ji Hyung;Chae, Yoon Seok;Quach, Huu Luong;Yoon, Yong Soo;Kim, Ho Min
한국초전도ㆍ저온공학회논문지
/
제23권4호
/
pp.19-24
/
2021
The low normal zone propagation velocity (NZPV) of high-temperature superconducting (HTS) tape leads to a quench protection problem in HTS magnet applications. To overcome this limitation, various studies were conducted on HTS coils without turn-to-turn insulation (NI coils) that can achieve self-protection. On the other hand, NI coils have some disadvantages such as slow charging and discharging time. Previously, the HTS coils with turn-to-turn insulation (INS coils) were operated in power supply (PS) driven mode, which requires physical contact with the external PS at room-temperature, not in persistent current mode. When a quench occurs in INS coils, the low NZPV delays quench detection and protection, thereby damaging the coils. However, the rotary HTS flux pump supplies the DC voltage to the superconducting circuit with INS coils in a non-contact manner, which causes the INS coils to operate in a persistent current mode, while enabling quench protection. In this paper, a new protection characteristic of HTS coils is investigated with INS coils charging through the rotary HTS flux pump. To experimentally verify the quench protection characteristic of the INS coil, we investigated the current magnitude of the superconducting circuit through a quench, which was intentionally generated by thermal disturbances in the INS coil under charging or steady state. Our results confirmed the protection characteristic of INS coils using a rotary HTS flux pump.
Toward the practical applications, on operation of conduction-cooled HTS SMES at temperatures well below 77 K should be investigated, in order to take advantage of a greater critical current density of HTS and considerably reduce the size and weight of the system. Recently, research and development concerning application of the conduction-cooled HTS SMES that is easily movement are actively progressing in Korea. Electrical insulation under cryogenic temperature is a key and an important element in the application of this apparatus. However, the behaviors of insulators for cryogenic conditions in air or vacuum are virtually unknown. Therefore, this work focuses on the breakdown and flashover phenomenology of dielectrics exposed in vacuum for temperatures ranging from room temperature to cryogenic temperature. Firstly, we summary the insulation factors of the magnet for HTS SMES. And a surface flashover as well as volume breakdown in air and vacuum has been investigated with two kind insulators. Finally, we will discuss applications for the HTS SMES including aging studies on model coils exposed in vacuum at cryogenic temperature.
To improve trapped field characteristics of a high temperature superconducting (HTS) bulk, a technique to implement artificial holes has been studied. The artificial holes, filled up with epoxy or metal, may provide better cooling channel and enhance mechanical strength of the HTS bulk. Although many useful researches based on experiments have been reported, a numerical approach is still limited because of several reasons that include: 1) highly non-linear electromagnetic properties of HTS; and 2) difficulty in modeling of randomly scattered "small" artificial holes. In this paper, a 2-D finite element method with iteration is adopted to analyze trapped field characteristics of HTS bulk with artificial holes. The validity of the calculation is verified by comparison between measurement and calculation of a trapped field in a $40{\times}40\;mm$ square and 3.1 mm thick HTS bulk having 16 artificial holes with diameter of 0.7 mm. The effects of sizes and array patterns of artificial holes on distribution of trapped field within HTS bulk are numerically investigated using suggested method.
Kim, S.K.;Go, B.S.;Dinh, M.C.;Kim, J.H.;Park, M.;Yu, I.K.
한국초전도ㆍ저온공학회논문지
/
제17권1호
/
pp.32-35
/
2015
Many kinds of high temperature superconducting (HTS) devices are being developed due to its several advantages. In particular, the advantages of HTS devices are maximized under the DC condition. A line commutated converter (LCC) type high voltage direct current (HVDC) transmission system requires large capacity of DC reactors to protect the converters from faults. However, conventional DC reactor made of copper causes a lot of electrical losses. Thus, it is being attempted to apply the HTS DC reactor to an HVDC transmission system. The authors have developed a 8 mH class HTS DC reactor and a model-sized LCC type HVDC system. The HTS DC reactor was operated to analyze its operational characteristics in connection with the HVDC system. The voltage at both ends of the HTS DC reactor was measured to investigate the stability of the reactor. The voltages and currents at the AC and DC side of the system were measured to confirm the influence of the HTS DC reactor on the system. Two 5 mH copper DC reactors were connected to the HVDC system and investigated to compare the operational characteristics. In this paper, the operational characteristics of the HVDC system with the HTS DC reactor according to firing angle are described. The voltage and current characteristics of the system according to the types of DC reactors and harmonic characteristics are analyzed. Through the results, the applicability of an HTS DC reactor in an HVDC system is confirmed.
Generally, the high Tc superconductor(HTS) doesn't generate any loss in DC condition, but generate considerable loss in AC condition. Until now AC loss in superconductor has been researched on measuring method of short sample by using electrical method and magnetization method. But it is not easy to estimate AC loss in high class magnet system with results of measuring AC Joss in short sample. In this paper, we carry out research on measuring method by using calorimetric method used in measuring AC loss in high class magnet system. We make the inductive and non-inductive superconducting magnet and measure the generated AC loss, then we compare the measured results with the calculated results using Norris equation. This measuring method of AC loss using calorimetric method can measure not only AC loss in superconducting magnet but losses in conducting, radiant and low temperature. Consequently it is thought that efficient design and fabrication of superconducting magnet system will be possible by means of AC loss measurement method using calorimetric method.
As new one of superconducting power supplies, we proposed an HTS flux pump utilized a solar energy system. As an eternal electric energy can be converted by the solar system, the solar energy system is promisingly applied as an energy source in the power applications. Especially, since the solar energy system played a role in conventional utility power, total power consumption of the flux pump system are provided by solar energy. That means its operating efficiency is remarkably improved compared with developed flux pumps. A solar energy system is comprised of solar panel, photo-voltaic (PV) controller, converter and battery. The HTS flux pump consists of an electromagnet, two thermal heaters and a Bi-2223 magnet. In this paper, we describe the possibility the fusion technology between superconducting power supply and solar energy system. As a fundamental step, the fabrication, structure and experimental results are explained.
Kim, K.L.;Hwang, S.J.;Hahn, S.;Moon, S.H.;Lee, H.G.
한국초전도ㆍ저온공학회논문지
/
제12권4호
/
pp.8-12
/
2010
The properties of the conductor.mechanical, thermal, and electrical-are the key information in the design and optimization of superconducting coils. Particularly, in devices using second generation (2G) high temperature superconductors (HTS), whose base materials (for example, the substrate or stabilizer) and dimensions are adjustable, a design process for conductor optimization is one of the most important factors to enhance the electrical and thermal performance of the superconducting system while reducing the cost of the conductor. Recently, we developed a numerical program that can be used for 2G HTS conductor optimization. Focusing on the five major properties, viz. the electrical resistivity, heat capacity, thermal conductivity, Z-value, and enthalpy, the program includes an electronic database of the major base materials and calculates the equivalent properties of the 2G HTS conductors using the dimensions of the base materials as the input values. In this study, the developed program is introduced and its validity is verified by comparing the experimental and simulated results obtained with several 2G HTS conductors.
The electrical insulation design and withstanding test of mini-model coils for 600 kJ class conduction cooled high temperature superconducting magnetic energy storage (HTS SMES) have been studied in this paper. The high voltage is generated to both ends of magnet of HTS SMES by quench or energy discharge. Therefore, the insulation design of the high voltage needs for commercialization, stability, reliability and so on. In this study, we analyzed the insulation composition of a HTS SMES, and investigated about the insulation characteristics of the materials such as Kapton, AIN and vacuum in cryogenic temperature. Base on these results, the insulation design for 600 kJ conduction cooled HTS SMES was performed. The mini-model was manufactured by the insulation design, and the insulation test was carried out using the mini-model.
For several decades researches and developments on superconducting magnetic energy storage (SMES) system have been done for efficient electric power management. Korea Electrotechnology Research Institute(KERI) have developed of a 1MJ. 300kVA SMES System for improving power quality in sensitive electric loads. We developed the code for design of a SMES magnet. which could find the parameters of the SMES magnet having minimum amount of superconductors for the same stored energy. and designed the 1MJ SMES magnet by using it. This paper describes the design. fabrication and experimental results for the SMES magnet. cryostat, HTS current lead and power converter.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.