• 한국항공우주학회지
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• 제34권12호
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• pp.25-34
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• 2006

본 논문에서는 풍력 발전시스템의 피치 제어 알고리즘 설계 기법을 검토하고 비선형 시뮬레이션을 수행한 결과를 제시한다. 풍력 발전시스템을 다몸체 시스템으로 간주하고 로터 블레이드에 작용하는 공력 및 토크 계산을 위해 블레이드 요소 및 모멘텀 이론을 근거로 공력 모델링을 수행하였다. 제어기 설계를 위해, 풍력 발전시스템은 서로 상대적으로 구속한 체 운동하는 1 자유도 시스템으로 가정하여 선형 방정식을 수립하고, 로터 회전속도를 제어하기 위해 PID 제어기를 설계하였다. FORTRAN 언어를 기반으로 작성된 비선형 시뮬레이터 WINSIM을 이용하여 다양한 풍속 시나리오와 운전 방식에서 제어기의 성능을 시뮬레이션을 통해 확인하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.397-404
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• 2004

본 논문에서는 농형유도발전기를 이용한 계통연계형 풍력발전시스템의 가변속제어 기법이 제안된다. 농형유도발 전기는 간접벡터제어 방식으로 동작되는데 d-축 전류에 의해 여자가 제어되고 q-축 전류에 토크가 제어된다. 이 토크제어에 의해 발전기는 풍속의 변화에 대해서 항상 최대전력을 발생하도록 가변속 제어된다. 발전된 전력은 back-to-back PWM 컨버터에 의해 계통으로 공급된다. 계통측 컨버터는 q-축 전류 제어에 의해 직류링크 전압을 제어하고 d-축 전류 제어에 의해 계통측 역률을 제어할 수 있다. 제안된 기법은 M-G세트로 구성된 터빈시뮬레이터를 이용하여 실험적으로 검증된다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제13권4호
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• pp.1586-1595
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• 2018

For the problem that the complexity of 3-D modeling and multi parameter optimization, as well as the uncertainty of the winding factor of axial flux permanent magnet generator with coreless windings. The complex 3-D model was simplified into 2-D analytic model, and an analytical formula for the winding factor that adapting different coreless stator winding is proposed in this paper. The analytical solution for air-gap magnetic fields, no-load back EMF, electromagnetic torque, and efficiency are calculated by using this method. The multiple objective and multivariable optimization of the maximum fundamental and the minimum harmonic content of back EMF are performed by using response surface methodology. The proposed optimum design method was applied to make a generator. The generator was tested and the calculated results are compared with the proposed method, which show good agreements.

• 풍력에너지저널
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• 제10권4호
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• pp.20-27
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• 2019

High-speed shaft coupling in a wind power system transmits power and absorbs variations in length and spindle dislocation between the gearbox and generator. Furthermore, the coupling has an insulation function that prevents electrical corrosion caused by the flow of the generator's current into the gearbox and prevents overload resulting from sudden power failure from being transferred to the gearbox. Its design, functions, and part verification are described in the IEC61400 and GL Guidelines, which specify that the part must have a durability life of 20 years or longer under distance variation and axial misalignment between the gearbox and the generator. This study presents the design of a high-speed coupling through composite stiffness calculation, structural analysis, and comparative analysis of test and theory to identify the characteristics of high-speed coupling for a large-capacity 6 MW wind power generator. A prototype was fabricated by optimizing the manufacturing process for each part based on the design, and the reliability of the fabricated prototype was verified by evaluating the performance of the target quantitative evaluation items.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.579-585
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• 2014

10kW 급의 소형 풍력 발전 시스템은 언덕이나 공원, 도시와 같은 협소한 지역에 유연하게 설치될 수 있다는 장점으로 인해 신재생에너지 분야에서 지속적인 연구와 개발이 이루어지고 있다. 이러한 풍력발전 시스템의 설계시에는 풍속변화에 따른 다양한 형태의 전력 제어장치의 체계적인 성능 분석이 요구된다. 그러나 실물 크기의 풍력발전기에 개발된 전력 제어장치의 직접 적용은 어려운 실정이며 따라서 실내에서 풍속의 변화에 따른 블레이드의 공력토크를 모사할 수 있는 토크 시뮬레이터를 사용하여 설계된 전력 제어장치의 성능을 분석하는 것이 바람직하다. 이에 본 연구에서는 3상 토크제어용 인버터, 3상 유도전동기, 벨트 감속기 및 PMSG로 구성되는 10kW급 풍력발전 토크 시뮬레이터를 개발하고자 한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권4호
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• pp.429-435
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• 2020

엔진의 출력을 측정하기 위한 방법은 실린더의 연소압력을 측정하여 지시마력을 구하는 방법과 축토크를 측정하여 축마력을 구하는 방법이 있다. 축토크로 실린더의 상태를 확인하기에는 한계가 있으며, 엔진의 성능 측정과 실린더의 연소 해석을 위해서는 실린더의 연소 상태를 확인할 수 있는 연소압력을 측정하는 방법이 가장 정확하다. 측정에 있어 연소압력은 크랭크샤프트 회전 각도에 따른 실린더 압력이 도시되어야하기 때문에 정확한 실린더 앵글각도를 정확히 인지시키는 작업이 가장 중요하다. 본 연구에서는 실제 운항선의 발전기 엔진을 대상으로 실린더 압력을 측정하기 위하여 크랭크 앵글 센서로 엔코더를 사용하였고 엔코더에서 인지하는 TDC(TDC_encoder)와 압축압력에 의한 TDC(TDC_comp) 간의 실측을 통하여 차이가 발생하는 원인에 대하여 고찰하였다. 또한 0 %, 25 %, 50 %와 60 % 부하에서 측정된 실린더의 TDC_comp와 TDC_encoder 간의 차이를 통하여 크랭크샤프트의 제작에 의한 영향, 부하증가에 따른 엔진과 발전기 사이의 커플링 영향에 대한 결과를 고찰하였으며, 발전기의 부하가 증가할수록 최대 3°CA까지 TDC의 오차가 발생함을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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• pp.23-24
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• 2013

In recent years, ISG (Integrated Starter and Generator) system receives a great attention for electric electrification of normal gasoline vehicle. As a cost-effect machine design, an ISG without a permanent magnet is considered. A 12slot-10pole field-excitation flux-switching synchronous machine (FEFSSM) is designed and analyzed via JMAG. The active parts such as the field excitation coil and armature coil are located on the stator. The rotor part consisting of single piece iron makes it more robust and suitable to apply for high speed motor drive system application coupled with reduction belt. The design target is the motor with a maximum torque of 40Nm, a maximum power of 10kW and a maximum speed of 14000 rpm. In this paper, design optimization method is proposed for high torque capability.

• 대한전기학회논문지
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• 제39권12호
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• pp.1306-1316
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• 1990

A controller using a multilayer neural network is proposed to the dynamic control of a PUMA 560 robot arm. This controller is developed based on an error back-propagation (BP) neural network. Since the neural network can model an arbitrary nonlinear mapping, it is used as a commanded feedforward torque generator. A Proportional Derivative (PD) feedback controller is used in parallel with the feedforward neural network to train the system. The neural network was trained by the current state of the manipulator as well as the PD feedback error torque. No a priori knowledge on system dynamics is needed and this information is rather implicitly stored in the interconnection weights of the neural network. In another experiment, the neural network was trained with the current, past and future positions only without any use of velocity sensors. Form this thim window of position values, BP network implicitly filters out the velocity and acceleration components for each joint. Computer simulation demonstrates such powerful characteristics of the neurocontroller as adaptation to changing environments, robustness to sensor noise, and continuous performance improvement with self-learning.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.752-753
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• 2008

The analytical expressions for magnetic field distributions considering slotting effects, cogging torque and back-emf considering skew effects are established. On the basis of magnetic field solutions, electrical parameters such as back-emf constant and winding inductance are obtained. The predicted results are validated extensively by non-linear finite element (FE) analyses. In particular, test results such as back-emf, cogging torque, inductance and resistance measurements are given to confirm the analyses. Finally, generating performances are investigated by applying estimated parameters to equivalent circuit (EC) of the permanent magnet generator (PMG) and validated extensively by FE calculations and measurements.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제28권8호
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• pp.54-61
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• 2014

This paper proposes a boost/flux-weakening controller (BFWC) for wide speed operation range having engine and interior permanent magnet synchronous generator (IPMSG) for special equipment vehicle. The proposed BFWC exploits direct torque/flux control (DTFC) scheme based on space vector modulation method to control the constant DC voltage output within the entire speed operation range of engine. And, to improve the response characteristics of maximum torque per ampere (MTPA) operation and flux-weakening operation, the MTPA and flux-weakening feed-forward controllers are applied. To estimate feasibility and usefulness of the proposed controller, the simulation and experimental results are compared.