• 제목/요약/키워드: Magnet Gear

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철도 차량용 PMSM 추진제어시스템 개발 및 시험 (PMSM Propulsion Control System Development and Test for Rolling Stock)

  • 노애숙;김태윤;정은성;한정수;이장무
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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    • pp.1845-1850
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    • 2011
  • Permanent Magnet Synchronous Motor(PM motor) of Advanced EMU is the direct drive morot(DDM) without using reduction gear and Interior buried Permanent Magnet Synchronous Motor(IPMSM). Propulsion system for IPMSM control is composed 1C1M. 1C1M is good for each motor control and anti slip/slide. Propulsion control system have completed running test on field and reliability test is in progress.

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해상용 3 MW 영구자석형 동기발전기의 대안설계 (Alternative Design of 3MW Offshore PM Synchronous Generator)

  • 김동언;이홍기;한홍식;정영규;서형석;정진화;임민수;곽승근;오만수;최준혁
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.274-277
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    • 2008
  • Pohang Wind Energy Research Center (PoWER-C) is developing a 3 MW Radial Flux Permanent Magnet (RFPM) Synchronous Generator for offshore Wind Energy Converter (WEC). The blade rotor rpm is 15.7 and the gear ratio is set to be 92.93. The nominal generator rpm at the rated load is about 1459. Baseline design with surface mounted PM magnets are completed. However, there is some concern about the excessive eddy current heating in the magnets. To alleviate this problem, another design with embedded magnet is going on. With embedded magnets, the generator length should be increased to compensate the increased flux leakage. But the field fluctuation in the magnets due to the slots are greatly reduced. This means less eddy currents and lower magnet operating temperature. In this report, engineering efforts for embedded rotor is presented.

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마그네틱 감속기의 극수비 영향 분석 (Analysis of Pole Ratio Effect of Magnetic Reducer)

  • 정광석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.277-283
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    • 2020
  • 기계식 기어의 치를 영구자석으로 대체한 동심 마그네틱 기어에서 원주방향을 따라 놓인 모든 자석이 동력 전달에 관여하므로 감속비를 결정하는 자석의 극수비는 마그네틱 기어의 거동 특성에 큰 영향을 미친다. 본 논문에서는 극수비를 변화시켜가며 마그네틱 기어에서 생성되는 전달토크의 밀도, 동손을 고려한 토크의 효율, 코깅 특성을 포함한 토크의 품질 등을 유한요소 해석을 이용하여 비교 분석하였다. 구동측의 극수를 2극에서 5극까지 변화시킬 때 전달토크가 최대가 되는 최적의 극수비가 존재함을 확인하였으며 이는 모듈레이터를 통한 구동측 자기장의 필터링 성분에 직접적인 영향을 받다. 전달 효율 역시 와전류 생성 밀도와 자기장간에 비례특성이 있으므로 전달 토크 밀도와 유사한 경향을 나타내는 것을 알 수 있으며 낮은 기어비에서는 95% 이상의 효율을 보인다. 제한된 극수를 갖는 영구자석의 상호작용에 기인하는 코깅 특성은 일반적인 동기 모터에서와 같이 구동측 자석의 개수와 모듈레이터 치의 개수간의 최소공배수에 반비례하는 것을 확인할 수 있었다. 전달 토크 평가를 위해 실제 시험 모델이 제작되었고 실증시험이 진행되었다.

폴피스 변형을 통한 기어비 변환형 마그네틱 기어의 토크 리플 개선 (Improved Torque Ripple Through Pole Piece Deformation of Gear Ratio Transformed Magnetic Gear)

  • 변범석;박의종;김용재
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.77-84
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    • 2024
  • 기어비 변환을 목적으로 설계한 전자석 마그네틱 기어는 영구자석을 이용한 마그네틱 기어와 비교해 낮은 토크 밀도를 가져 토크 밀도의 개선이 필요하다. 이를 보완하고자 기어비 변환 시 각각의 회전자의 자화 방향이 일정한 치를 확인하여 이에 영구자석을 부착해 부족한 토크 밀도를 높이는 연구를 진행했다. 하지만 영구자석이 고르게 부착되지 않으면서 발생한 자속밀도의 불균일로 인해 토크 리플이 증가하는 현상이 문제점으로 발생 되었다. 따라서 전자석 마그네틱 기어의 토크 리플을 감소시키고자 진행된 선행연구를 토대로 폴피스 브릿지, 필레 방식을 적용하여 기어비 변환을 하더라도 각각의 토크 리플을 개선할 수 있는 최적의 방법을 모색하고자 한다.

풍력 발전기용 3MW 매립형 영구자석동기발전기 해석 (The Analysis of 3MW Embedded Type PMSG for Wind Turbine)

  • 원정현;이상우;김동언;정진화;박현철
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.180.1-180.1
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    • 2010
  • This paper introduces a 3MW embedded Permanent Magnet Synchronous Generator(PMSG) for wind turbine. The generator features 313mm stator inner radius and 974mm stator length. The blade rotor angular velocity is 15.7 rpm and the gear ratio is set to be 92.93. The nominal generator rpm at rated load is about 1459. The number of poles is six and embedded in the generator rotor. Embedded permanent magnet excitation shows higher reliability, and better efficiency. Using the finite element method, electromagnetic and thermal results are simulated by ANSYS and the results are summarized in this report.

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3MW 해상풍력용 영구자석 동기발전기 개발현황 (Status of 3 MW PM Synchronous Generator Development Project for Off-shore WECS)

  • 김동언;한홍식;이홍기;정영규;서형석;정진화
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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    • pp.423-426
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    • 2007
  • Pohang Wind Energy Research Center (PoWER-C) is developing a 3 MW Radial Flux Permanent Magnet (RFPM) Synchronous Generator for offshore Wind Energy Converter (WEC). The rotor rpm is 15.7 and the gear ratio is set to be 92.93. The nominal generator rpm at the rated load is about 1459. To reduce the switching loss in the power electronics, the maximum frequency is limited to 100 Hz. This requirement limits the number of pole to six or eight. Permanent magnet excitation is assumed for higher energy yield and higher efficiency. In this report, the requirements and the first efforts for the physics design are described.

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A Study on the Analysis on the Direct-Driven High Power Permanent Magnet Generator for Wind Turbine

  • Kim, Ki-Chan;Ihm, Hyung-Bin;Lee, Ju
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.88-95
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    • 2008
  • In the paper, the permanent magnet synchronous generator of 1.5[MW] output power which is driven directly without gear system is designed by conventional magnetic equivalent circuit method and analyzed by finite element method. We analyzed the characteristics of generator like no load, rated load, short circuit condition and demagnetization of permanent magnet in order to verify the design results by magnetic circuit method. The last, the analysis results of two kinds of rotor types are compared with each other. Especially the THD(total harmonic distortion) of output voltage is examined for the comparison.

마그네틱 기어의 극수 변화에 따른 효율 및 손실 분석 (Analysis of Efficiency and Loss due to Number of Poles in Magnetic Gears)

  • 김승현;김동욱;이도엽;김찬승;김용재
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.1023-1028
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    • 2018
  • 직접 접촉 방식의 기계적인 결합을 사용하는 기어는 접촉 마찰로 인한 소음, 진동, 발열 등의 문제가 지속적으로 제기되어왔기 때문에, 비접촉 자기(magnetic)결합을 이용한 마그네틱 기어(magnetic gear)가 제안되었다. 마그네틱 기어에 대한 연구 중 동일한 기어비에서 극수에 따라 손실의 차이가 발생함을 확인하였으며, 철손과 영구자석 와류손이 극수에 따라 일정한 경향성을 보일 것으로 예상되어 연구를 진행하였다. 본 논문에서는 마그네틱 기어의 극수에 따른 경향성을 확인하고 구체화하여 마그네틱 기어의 효율 개선 설계의 기반을 마련하였다.

권선계자형 자기 기어의 고 토크 리플 회전자에 대한 분석 및 개선 (Torque Ripple Improving and Analysis of Coil-winding Rotor of Magnetic Gear)

  • 박의종;김용재
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.259-266
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    • 2020
  • 자기 기어는 기계식 기어와 동일하게 기어의 특성을 나타내면서 각 회전자가 접촉하지 않아 마찰에 의한 소음 및 발열, 유지보수문제에서 기계식 기어보다 유리하다. 또한 권선계자를 사용하는 회전자를 적용할 경우 기어의 출력조절은 물론, 기어비 및 위급상황에서 자체적인 구동차단까지 가능하여 자기 기어의 활용가능성은 무한하다. 하지만 권선계자를 사용할 경우 영구자석과 철심간의 흡인력에 의한 코깅토크가 나타나게 되고 이는 회전자의 진동을 유발하는 토크 리플성분의 증가로 이어진다. 따라서 본 논문에서는 권선계자를 사용하는 회전자의 토크 리플을 저감하기 위해 회전자의 다양한 형상을 분석하였으며, 자기 기어의 토크 리플을 저감하기 위한 최적의 형상을 제시하였다.