• 제목/요약/키워드: Hydraulic Servo Actuator

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특집 - 기계류부품 신뢰성평가 기술 - 원자력/화력 발전소의 특수밸브개발 및 신뢰성확보기술 -

  • 이용범;양종대
    • 기계와재료
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    • 제21권3호
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    • pp.42-51
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    • 2009
  • 원자력/화력 발전소에서 사용중인 터빈출력제어장치(turbine power control device)는 유압 서보액추에이터(hydraulic servo actuator)로 구동하는 특수 스팀 밸브(steam valve)로서 터빈의 속도를 제어하고 스팀을 차단하는 기능이 있다. 대형 발전기(500~1000Mw)를 구동하여 양질의 전기를 생산하기 위해서는 발전기에 연결된 고압 및 저압터빈에 최적량의 스팀을 공급하여야 하고, 고속(화력 3600 rpm, 원자력 1800 rpm)으로 회전하는 터빈이나 스팀계통에 이상이 발생할 경우 터빈의 과속(over speed) 방지를 위하여, 즉시 터빈으로 공급되는 스팀을 차단하여 터빈을 보호해야 한다. 따라서 터빈의 속도제어와 계통의 스팀 량을 감시하여 차단하는 발전소의 특수 밸브의 신뢰성확보기술이 요구된다. 특히 원자력발전소의 경우 핵연료교환주기(약 24개월)에 밸브들을 정비 또는 교체하고 있어 이때마다 시스템과 매칭(튜닝)기술이 요구되었다. 본 연구에서는 전량 수입에 의존했던 원자력/화력 발전소의 특수 밸브인 터빈출력제어장치의 국산화 개발과 신뢰성확보기술 효과에 대하여 논하였다.

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로드 프로파일 재현 소프트웨어 개발 (Development of Road Profile Realization Software)

  • 류신호;정상화;김우영;나윤철
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.265-268
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    • 1997
  • In the recent day, fatigue life prediction techniques play a major role in the design of components in the ground vehicle industry. Full scale durability testing in the laboratory is an essential of any fatigue life evaluation of components or structures of the automotwe vehicle. Component testing is part~cularly important in today's highly competitive industries where the design to reduce weight and production costs must be balanced with the necessity to avoid expensive service failure. Generally, multi-axial road simulator is used to carry out the fatigue test and the vibration test. In this paper, the algorithm and software to realize the real road profile are developed. The validity of the software are verified by applying the belgian road, the city road, the highway, and the gravel road. The results of the above experiment show that the real road profiles are realized well after loth iteration.

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전기체 구조시험의 덤프밸브 조절절차 개발; (Setup Procedure of Dump Valve for Full-Scale Airframe Test)

  • 김성찬;김성준;황인희
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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    • pp.1252-1257
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    • 2003
  • This paper present a procedure of meter-out flow control method for dump valve in full-scale airframe test. Emergency stop, which results in dump state, can be happened during full-scale airframe test by several causes. Because servo valve can't control hydraulics actuator in the dump state, pressure in cylinder chamber may rise abruptly and overload can be acted to the test article. In this paper, the procedure and technology of orifice setting are investigated to protect the test article from unexpected loads by dump. The test results show that the presented methods decrease peak loads and improve unloading characteristics of hydraulic actuators in the dump state.

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다축 시뮬레이터의 구동 소프트웨어 개발 및 보정에 관한 연구 (A Study on Operating Software Development and Calibration of Multi-Axis Simulation)

  • 정상화;류신호;신형성;김상석;김종태;박용래
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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    • pp.141-141
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    • 2000
  • In the recent day, fatigue life prediction techniques play a major role in the design of components in th ground vehicle industry. Full scale durability testing in the laboratory is an essential of any fatigue life evaluation of components or structure of the automotive vehicle. Component testing is particularly important in today's highly competitive industries where the design to reduce weight and production costs must be balanced with the necessity to avoid expensive service failure. Generally, multi-axis durability testing simulator is used to car교 out the fatigue test. In this paper, the operation software for simultaneously driving 3-axis simulator is developed and the real-time signals of input-output data are displayed in window of PC. Moreover, the displacements and the loads of 3-axis actuators are calibrated separately and the operating characteristics of the actuators are evaluated.

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다축 제어용 가진기의 구동소프트웨어 개발 및 보정에 관한 연구 (A Study on Operational Software Development and Calibration of Multi-Axis Vibration Testing Device)

  • 정상화;김재열;류신호
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제9권2호
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    • pp.143-151
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    • 2001
  • In the recent day, fatigue life prediction techniques play a major role in the design of components in the ground vehicle industry. Full scale durability testing in the laboratory is an essential of any fatigue life evaluation of components or structure of the automotive vehicle. Component testing is particularly important in todey's highly competitive industries where the design to reduce weight and production costs must be balanced with the necessity to avoid expensive service failure. Generally, Multi-axis durability testing device is used to carry out the fatigue test. In this paper, The operation software for simultaneously driving Multi-axis vibration testing device is developed and the input and output data are displayed in windows of PC controller with real time. Moteover the characteristics of the displacement and the load of Multi-axis actuators are calibrated separately.

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$\textrm{H}_2$제어 기법을 적용한 3층 건물의 능동제어 실험 (Experimental Study on the Active Control of a Three-story Building using $\textrm{H}_2$method)

  • Joo, Soek-Jun;Min, Kyung-Won;Lee, Sung-Kyung;Kim, Sung-Chon;Hong, Sung-Mok
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.225-232
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    • 1999
  • For the study of the seismic-response control, it is necessary to use an experimental system with an earthquake simulator and control devices employing a hydraulic actuator system. However, such system is too expensive to prepare at the university laboratory. In this research, an economical experimental system is developed which has a small-sized earthquake simulator and an AMD using AC servo motors. An accurate mathematical model of the three-degree-of-freedom tests structure with an AMD is developed from the measurement of the input/output relationships of the structure. This paper demonstrates experimentally the efficacy of the frequency domain optimal control algorithm H$_2$in reducing the response of seismically excited building to verify the performance of the experimental system.

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3축 유압 피로 시뮬레이터의 커플링에 대한 역기구학적 해석 (Inverse Kinematic Analysis for a three-axis Hydraulic Fatigue Simulator Coupling)

  • 김진완
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.16-20
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    • 2020
  • 차량이 주행 중에 그리고 항공기가 활주로에 착륙하는 순간과 활주 중에 발생하는 피로는 착륙장치, 기체와 차량의 현가장치 등에 수명 주기와 밀접한 관련이 있다. 휠에 작용하는 하중들은 종축 힘, 횡력, 수직력과 제동력이다. 차량의 동특성과 내구성을 연구하기 위해 본 논문의 시뮬레이터는 시험실에서 실제 노면 형상을 재현에 사용된다. 그러므로 제품 개발 시간과 비용을 절감할 수 있다. 하드웨어적으로 유압 피로 시뮬레이터 구조의 중요한 요소는 각 축을 분리하고 여러 하중과 진동을 견뎌내는 것이다. 본 논문의 역기구학적 해석 방법은 Dummy wheel 중심에서 축 방향으로 최대 동작 변위를 준 후 커플링에 의한 유압 서보 작동기의 작동 크기를 도출한다. 해석의 결과는 실제 노면 형상을 정확하게 재현하기 위해 축 간의 커플링이 미약함을 확인하는 것이다.

직구동 전기기계식 구동기의 강성요구규격에 기반한 설계용 해석모델 (Analysis Model for Design Based on Stiffness Requirement of Direct Drive Electromechanical Actuator)

  • 오상관;이희중;박현종;오동호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제47권10호
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    • pp.738-746
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    • 2019
  • 한국형발사체 3단에 사용되는 7톤 짐벌엔진의 추력벡터제어에는 전기유압식 구동장치시스템 대신 중량, 비용 및 시험평가 등의 측면에서 더 효율적인 전기기계식 구동장치시스템을 사용한다. 전기기계식 구동기는 위치제어 서보 구동기로 고진공에서도 운용 가능한 BLDC 모터를 사용한다. 짐벌엔진을 갖는 발사체의 경우 구동기 자체 진동모드와 구동기를 지지하는 기체구조체의 벤딩모드, 짐벌엔진의 관성부하 등이 조합되어 합성공진 현상이 발생할 수 있다. 합성공진이 발생할 경우 발사체 자세제어는 불안정해진다. 이러한 관계로 짐벌엔진 및 기체구조체 지지부, 구동장치시스템의 고유 특성을 고려하여 강성에 대한 요구규격이 적용되어 왔다. 한국형발사체 3단 7톤 짐벌엔진의 경우 구동장치시스템의 강성요구규격은 $3.94{\times}10^7N/m$ 수준이며 이를 만족시키기 위한 직구동 방식전기기계식 구동기를 설계하였다. 본 논문에서는 강성요구규격을 기반으로 설계된 직구동 전기기계식 구동기의 등가강성 해석모델을 제안하고, 이를 실험결과로 검증하였다.

과하중 방지기의 전기체 구조시험 적용에 관한 연구

  • 김성찬;채동철;김성준;황인희
    • 항공우주기술
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    • 제2권2호
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    • pp.11-17
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    • 2003
  • 항공기 전기체 구조시험에 과하중 방지 밸브로 사용되는 미터-아웃방식의 유량제어 방법을 본 보고서로 소개하고자 한다. 전기체 구조시험에서는 여러 요인에 의해 비상시험 중지상태(덤프상태)가 발생하며, 이 상태가 되면 서보밸브의 전원이 차단되어 하중을 가하던 실린더의 양단에 외부조건에 따른 급격한 압력변화가 발생되고, 이 변화는 시험체에 과하중으로 가해진다. 본 연구에서는 덤프로 기인한 하중으로부터 시험체를 보호하기 위해 사용되는 오리피스 면적조절 기술에 대해 소개하였고 실제 시험에서 유압작동기의 덤프특성이 효과적으로 감소되고 있음을 확인하였다.

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Real-time large-scale hybrid testing for seismic performance evaluation of smart structures

  • Mercan, Oya;Ricles, James;Sause, Richard;Marullo, Thomas
    • Smart Structures and Systems
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    • 제4권5호
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    • pp.667-684
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    • 2008
  • Numerous devices exist for reducing or eliminating seismic damage to structures. These include passive dampers, semi-active dampers, and active control devices. The performance of structural systems with these devices has often been evaluated using numerical simulations. Experiments on structural systems with these devices, particularly at large-scale, are lacking. This paper describes a real-time hybrid testing facility that has been developed at the Lehigh University NEES Equipment Site. The facility enables real-time large-scale experiments to be performed on structural systems with rate-dependent devices, thereby permitting a more complete evaluation of the seismic performance of the devices and their effectiveness in seismic hazard reduction. The hardware and integrated control architecture for hybrid testing developed at the facility are presented. An application involving the use of passive elastomeric dampers in a three story moment resisting frame subjected to earthquake ground motions is presented. The experiment focused on a test structure consisting of the damper and diagonal bracing, which was coupled to a nonlinear analytical model of the remaining part of the structure (i.e., the moment resisting frame). A tracking indictor is used to track the actuator ability to achieve the command displacement during a test, enabling the quality of the test results to be assessed. An extension of the testbed to the real-time hybrid testing of smart structures with semi-active dampers is described.