• 제목/요약/키워드: Traction Power System

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전기자 반작용을 고려한 매입형 영구자석 동기전동기의 등가회로 해석 (Equivalent Circuit Analysis of Interior Permanent Magnet Synchronous Motor Considering Armature Reaction)

  • 정재우;이정종;권순오;홍정표;김기남
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.756-757
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    • 2008
  • Interior permanent magnet synchronous motor (IPMSM) which has high power density is usually applied to traction motor for hybrid electric vehicle. In order to analyze characteristics of IPMSM, d- and q-axis equivalent circuit analysis is generally used. However, the line current of IPMSM calculated by d- and q-axis equivalent circuit analysis differ from measured value. This error is mainly appeared under the flux weakening control. In order to reduce the error between calculated and measured line current, no-load linkage flux which is calculated with considering saturation of magnetic core and armature reaction is applied to characteristic analysis. The result of line current calculated by the method dealt with in this paper is verified by comparison with experimental results.

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동력 분산형 고속전철의 전자파 Source 및 Victim에 관한 연구 (Study on the Electromagnetic Sources and Victims of the High-Speed EMU)

  • 김윤명;주영준;구은희;구본철;유재성
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1209-1212
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    • 2008
  • 동력분산형 고속전철은 분산된 EMI 발생원(source)을 가지도록 제작되기 때문에, 분산된 전자계 감수품(感受品, victim) 가까이에서 기존의 동력집중형 시스템보다 전자계 발생원을 더 많이 가지고 있다. 이 연구에서는, 전자계 발생원들과 전자계 감수품들을 확인하고, 고속전철 시스템의 안전 운행을 위하여 EMI/EMS/EMC를 취급하는 방법을 개발한다. 개발되는 내용은, 고속전철의 전자파 장해 방지 측정과 기준연구, 제어용 부품 등에 대한 EMI/EMS 기준 수립, 그리고 시제품에 대한 EMI/EMC 시험 및 평가이다. 또한 최신 무선 통신 장비에 의한 영향과 PLD(전원선 교란)에 의한 효과도 이 연구에서 조사될 것이다.

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마이크로파에 의한 고무용 충전제로서의 Alumina Powder의 제조에 관한 연구 (Study on the Preparation of Alumina Powders used os a Rubber Filler with a Microwave Extraction System)

  • 박찬영;황은희;민성기
    • Elastomers and Composites
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    • 제33권3호
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    • pp.201-209
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    • 1998
  • 고무배합물의 충진제로 사용되는 알루미나 분말의 제조에 있어서 재래식 및 마이크로파 에너지원에 의하여 황산용액중의 카올린으로 부터 알루미나를 얻는다. 이때 카올린으로부터 알루미나 분말의 최대 추출율은 각각 재래식의 경우는 $80^{\circ}C$, 1M 황산, 180분에서 72.8%이고, 마이크로파 추출 공정의 경우는 $90^{\circ}C$, 1m 황산, 60분에서 $99\%$였다. 또한 추출된 시료는 TG/DTA, XRD, SEM, Atomic Emission Spectroscopy 및 BET법에 의하여 분석하였다..

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직류전기철도의 누설전류 간섭대책(3) 누설전류 포집시스템 (Mitigation of Stray Current Interference from DC Electric Railroad(3) Stray Current Confinement Method)

  • 하윤철;배정효;하태현;이현구;김대경
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.276-278
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    • 2005
  • For over 25 years, the stray currents from DC electric railroads have caused serious interference problems with underground metallic infrastructures in Korea. The most serious interference is reported at the pipelines near the depot areas. Our field survey proves that this phenomena is mainly due to the missing of dedicated rectifiers for mainline, depot and/or workshop areas. Because it takes so much time and costs too much to replace the traction power system, we consider a stray current confinement method which collects the stray currents and drains them to the negative terminal of the rectifier. This can be realized by installing a stray current collecting wire along the depot boundary. Moreover, we found the stray current collecting reinforcement bar located beneath the rails of concrete slab tracks. Using this bar, we arc going to draing the stray currents from mainline rails. In this paper we show the result of field survey on railroad facilities and present the stray current confinement method under field test.

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Modeling and Simulation for a Tractor Equipped with Hydro-Mechanical Transmission

  • Choi, Seok Hwan;Kim, Hyoung Jin;Ahn, Sung Hyun;Hong, Sung Hwa;Chai, Min Jae;Kwon, Oh Eun;Kim, Soo Chul;Kim, Yong Joo;Choi, Chang Hyun;Kim, Hyun Soo
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제38권3호
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    • pp.171-179
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    • 2013
  • Purpose: A simulator for the design and performance evaluation of a tractor with a hydro-mechanical transmission (HMT) was developed. Methods: The HMT consists of a hydro-static unit (HSU), a swash plate control system, and a planetary gear. It was modeled considering the input/output relationship of the torque and speed, and efficiency of HSU. Furthermore, a dynamic model of a tractor was developed considering the traction force, running resistance, and PTO (power take off) output power, and a tractor performance simulator was developed in the co-simulation environment of AMESim and MATLAB/Simulink. Results: The behaviors of the design parameters of the HMT tractor in the working and driving modes were investigated as follows; For the stepwise change of the drawbar load in the working mode, the tractor and engine speeds were maintained at the desired values by the engine torque and HSU stroke control. In the driving mode, the tractor followed the desired speed through the control of the engine torque and HSU stroke. In this case, the engine operated near the OOL (optimal operating line) for the minimum fuel consumption within the shift range of HMT. Conclusions: A simulator for the HMT tractor was developed. The simulations were conducted under two operation conditions. It was found that the tractor speed and the engine speed are maintained at the desired values through the control of the engine torque and the HSU stroke.

동력경운기(動力耕耘機) 이용실태(利用實態) 조사분석(調査分析)(II) -고장(故障) 및 수리(修理)에 관(關)하여- (A Survey on the Break-down and Repair of the Power Tillers in Korea)

  • 홍종호;이채식
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제6권1호
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    • pp.28-38
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    • 1981
  • 동력경운기(動力耕耘機)의 효율적(效率的)인 이용(利用)과 고장(故障)으로 인(因)한 문제점(問題點)과 그에 따른 대책(對策)을 강구(講究)하기 위(爲)한 기초자료(基礎資料)를 제시(提示)코저 전국(全國) 8개도 278농가(農家)를 대상(對象)으로 동력경운기(動力耕耘機)의 각종(各種) 고장(故障) 및 수리실태(修理實態)를 조사분석(調査分析)한 결과(結果)는 다음과 같다. 가. 고장빈도(故障頻度) 동력경운기(動力耕耘機)의 대당(臺當) 년간(年間) 고장발생(故障發生) 빈도(頻度)는 9.05회(回)이었으며 평균(平均) 39.1시간(時間) 작업(作業)에 1회(回)의 고장(故障)이 발생(發生)되었다. 고장빈도(故障頻度)가 가장 높았던 곳은 점화연료공급계통(點火燃料供給系統)으로서 2.02회(回)로 전체고장(全體故障)의 22.3%를 차지하였고, 그 다음이 부속작업기(附屬作業機) 시린더계통(系統), 주행장치등(走行裝置等)의 순서(順序)로 나타났다. (2) 동력경운기(動力耕耘機) 사용년수별(使用年水別) 고장(故障) 발생빈도(發生頻度)는 구입후(購入後) 6년(年) 이하(以下) 경과(經過)된 기계(機械)에서 37.7시간(時間) 사용(使用)에 1회(回)의 고장(故障)이 발생(發生)된 것으로 나타나 가장 높았고 그 다음이 구입후(購入後) 2년(年) 미만(未滿)된 기계(機械)로서 38.6시간(時間) 작업(作業)에 1회(回)이 고장(故障)이 발생(發生)되었다. (3) 동력경운기(動力耕耘機) 기종별(機種別) 고장(故障) 발생빈도(發生頻度)는 석유(石油)엔진이 36.3시간(時間) 작업(作業)에 1회(回)의 고장(故障)이 발생(發生)되어 디젤엔진의 42.8시간(時間)보다 높았고 마력별(馬力別)로는 석유(石油)엔진의 경우(境遇) 8마력(馬力)이 10마력(馬力)보다 고장(故障) 발생빈도(發生頻度)가 높게 나타났다. (4) 동력경운기(動力耕耘機) 월별(月別) 고장(故障) 발생빈도(發生頻度)는 10월(月)에 가장 낮아 51.5시간(時間) 작업(作業)에 1회(回)의 고장(故障)이 발생(發生)되었고 그 다음이 6월로 49.7시간(時間) 작업(作業)에 1회(回)의 고장(故障)이 발생(發生)된 것으로 나타나 작업시간(作業時間)이 많았을 때 고장(故障) 발생빈도(發生頻度)는 상대적(相對的)으로 적었던 것으로 나타났다. 나. 수리장소(修理場所) (1) 동력경운기(動力耕耘機) 고장시(故障時)의 수리장소(修理場所)는 자가수리(自家修理)가 평균(平均) 45.3%이었고 공장수리(工場修理)가 54.7%로 나타나 공장수리(工場修理)가 자가수리(自家修理)보다 많았다. (2) 동력경운기(動力耕耘機) 사용년수별(使用年數別) 수리장소(修理場所)는 구입후(購入後) 경과년수(經過年數)가 길어질수록 공장수리(工場修理)보다 자가수리(自家修理)가 많아지는 것으로 나타났다. (3) 동력경운기(動力耕耘機) 자가수리율(自家修理率)은 디젤엔진이 석유(石油)엔진보다 높았으며 석유(石油)엔진에서는 10마력(魔力)이 디젤엔진에서는 8마력(魔力)이 높았다. (4) 고장부위별(故障部位別) 자가수리(自家修理) 비율(比率)은 조향장치(操向裝置)가 가장 높아 66.7%였으며 그 다음이 점화연료계통(點火燃料系統)인 것으로 나타났고 자가수리비율(自家修理比率)이 가장 낮는 곳은 부속작업기(附屬作業機)로서 26.5%에 불과(不過)하였다. 다. 고장원인(故障原因) (1) 동력경운기(動力耕耘機) 고장원인(故障原因)은 기계(機械)의 노후(老朽)에 의(依)한 고장(故障)이 년간(年間) 대당(臺當) 5.18회(回)로 전체(全體)의 57.2%를 차지하여 가장 많았고 정비불량(整備不良)과 과부하(過負荷)로 인(因)한 고장(故障)이 전체(傳遞)의 37.7%이었다. (2) 동력경운기(動力耕耘機) 구입후(購入後) 2년(年) 미만(未滿)의 기종(機種)에서는 정비불량(整備不良)으로 인(因)한 고장(故障)이 많았던 반면(反面) 노후(老朽)로 인(因)한 고장(故障)이 적었다. (3) 동력경운기(動力耕耘機) 고장원인(故障原因)은 기종별(機種別) 마력별(馬力別) 공(共)히 노후(老朽)로 인(因)한 고장(故障)과 과부하(過負荷)로 인(因)한 고장(故障)이 대부분(大部分)이었으며 특히 석유(石油) 5마력(馬力)엔진에서는 과부하(過負荷)로 인(因)한 고장(故障)이 월등히 높았다. (4) 동력경운기(動力耕耘機) 부위별(部位別) 고장원인(故障原因)은 시린더 계통(系統)과 주행장소(走行場所)의 고장(故障)에서는 주(主)로 노후(老朽)에 의(衣)한 원인(原因)이 많았던 반면(反面) 점화연료계통(點火燃料系統)의 고장(故障)에서는 정비불량(整備不良)으로 인한 고장(故障)이 많았다. 라. 수리비율(修理(比率) (1) 동력경운기(動力耕耘機) 년간(年間) 대당(臺當) 수리비(修理費)는 34,509원이었고 동력경운기(動力耕耘機) 1시간(時間) 수업당(修業當) 평균(平均) 수리비(修理費)는 97원이었다. (2) 동력경운기(動力耕耘機) 기종별(機種別) 수리비(修理費)는 석유(石油)엔진이 40,697원으로 디젤엔진의 28,322원보다 훨씬 많았다. (3) 동력경운기(動力耕耘機) 기종별(機種別) 1시간(時間) 수업당(修業當) 평균(平均) 수리비(修理費)는 석유(石油)엔진이 108원으로 디젤엔진의 86원보다 많았으며 마력별(馬力別)로는 차이(差異)가 없었다. (4) 동력경운기(動力耕耘機) 고장부위별(故障部位別) 년간(年間) 수리비(修理費)는 시린더 계통(系統)이 13,036원으로 가장 많았으며 조향장치(操向裝置)가 362원으로 가장 적었다. (5) 동력경운기(動力耕耘機) 1회(回) 수리시(修理時)의 평균(平均) 수리비(修理費)는 3,713원이었으며 시린더계통(系統)이 10,598원으로 가장 많았고 조향장치(操向裝置)가 1,006원으로 가장 적었다. 마. 자가수리소요시간(自家修理所要時間) 및 고장(故障)으로 인(因)한 불가동시간(不稼動時間) (1) 동력경운기(動力耕耘機) 년간(年間) 대당(臺當) 자가수리(自家修理) 소요시간(所要時間)은 8.36시간(時間)이었고 고장(故障)때문에 작업(作業)하지 못한 시간(時間)은 년간(年間) 대당(臺當) 93.5시간(時間)이었다. (2) 동력경운기(動力耕耘機) 사용년수별(使用年水別) 자가수리시(自家修理時)의 1회수리당(回修理當) 소요시간(所要時間)은 6년이상(年以上) 경과(經過)된 기계(機械)에서 21.3시간(時間)으로 가장 높았고 고장(故障) 때문에 사용(使用)하지 못한 시간(時間)은 2년(年) 미만(未滿)된 기계(機械)에서 년간(年間) 대당(臺當) 127.13시간(時間)으로 나타나 가장 높았다. (3) 동력경운기(動力耕耘機) 기종별(機種別) 자가수리시(自家修理時)의 1회(回) 수리당(修理當) 소요시간(所要時間)은 디젤엔진이 10.66시간(時間)으로 석유(石油)엔진의 6.48시간(時間)보다 많았고 고장(故障)으로 인(因)하여 가동(稼動)하지 못한 시간(時間)은 석유(石油)엔진이 년간(年間) 대당(臺當) 99.4시간(時間)으로 디젤엔진의 88.67시간(時間)보다 많았다. (4) 동력경운기(動力耕耘機) 마력별(馬力別) 자가수리시(自家修理時)의 1회수리당(回修理當) 소요시간(所要時間)은 석유(石油)엔진 디젤엔진 공(共)히 8마력(馬力)이 가장 적어 석유(石油)엔진 3.78시간(時間)이었고 디젤엔진은 8.25시간(時間)이었다. (5) 동력경운기(動力耕耘機) 고장부위별(故障部位別) 자가수리시(自家修理時)의 1회수리당(回修理當) 소요시간(所要時間)은 시린더 계통(系統)이 가장 많은 32.02시간(時間)이었고 고장(故障)으로 인(因)하여 가동(稼動)하지 못한 시간(時間)은 시린더 계통(系統)이 가장 많아 년간(年間) 대당(臺當) 37.30시간(時間)이었다.

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고속철도차량 1차 구동장치에 대한 완전분해정비의 최적 주기 평가 (Evaluation of Optimal Time Between Overhaul Period of the First Driving Devices for High-Speed Railway Vehicle)

  • 정진태;김철수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권12호
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    • pp.8700-8706
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    • 2015
  • 고속철도차량 동력대차의 1차 구동장치는 모터 감속기와 견인전동기로 구성한다. 모터 감속기와 견인전동기는 기계적으로 일체형 결합 구조이지만, 상이한 기술 요구사항으로 인하여 이들의 완전 분해정비 주기는 서로 다르다(모터 감속기의 완전 분해정비 주기: $1.8{\times}10^6km$, 견인전동기의 완전 분해정비 주기: $2.5{\times}10^6km$). 따라서 불필요한 정비 횟수를 감소하기 위하여 신뢰성 중심 유지보수 관점에서 최적의 완전 분해정비 주기의 산정이 중요하다. 본 연구에서는 실제 유지보수 정비이력으로부터 두 구성품들에 대한 고장 결함나무 분석을 수행하고 각 하부부품들의 치명도를 고려한 고장률을 각각 평가하였다. 두 구성품에 대한 최적의 동일한 완전분해 정비주기는 기존의 총 예방정비 비용을 감소하기 위하여 유전자 알고리즘으로 부터 얻었다. 이 알고리즘에서 각 개체를 구성하는 유전자는 최소 예방 정비주기이며, 이의 조합으로 구성된 세대별 개체의 적합도함수는 총 정비비용의 역수로 공식화하여 얻는다. 최소공배수에 의한 방법은 기존 대비 4%만 감소하지만, 유전자 알고리즘에 의한 최적의 동일 완전분해 정비주기는 225만km로서 기존 방법의 총비용과 비교하여 약 14% 감소하였다.

유한요소법을 이용한 자기부상용 선형유도기의 운전 특성 분석법 (Analysis on Driving Performance of Linear Induction Motor for Maglev System by Finite Element Method)

  • 김기찬
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.4469-4474
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    • 2014
  • 본 논문에서는 유한요소법을 사용하여 자기부상열차용 선형 유도 전동기의 효율적인 운전곡선 도출 방법을 제안한다. 긴 시간의 동특성 해석을 위해 선형유도기 모델을 선형에서 회전형 타입으로 변환하고, 제어시 필요한 슬립 파라미터를 전자장 해석을 통하여 효과적으로 도출하였다. 견인용 선형유도전동기는 인버터에 의해 저속의 정토크 영역에서는 전압/주파수 (V/f) 일정제어를 수행하고, 고속에서의 정출력 영역에서는 전압을 고정시키고 주파수를 증가시키면서 제어한다. 따라서 논문에서는 정토크 및 정출력 영역의 운전 특성을 도출하기 위해 각 구간에서 일정한 스텝으로 슬립특성 곡선을 도출하고, 차량의 운전 상태에 따른 슬립 및 주파수를 특성곡선의 보간법에 의해 결정한다. 본 방법을 이용하면 차량의 임의의 부하상태에 따라 최적의 운전 지령을 제시할 수 있다.

동적 무한요소를 이용한3차원 지반-구조물 상호작용계의 지진응답해석 (Seismic Response Analysis for Three Dimensional Soil-structure Interaction System using Dynamic Infinite Elements)

  • 서춘교;류정수;김재민
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제12권6호
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    • pp.55-63
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    • 2008
  • 본 연구에서는 지반-구조물 상호작용을 고려한3차원 지반-구조계의 지진응답 해석을 수행하고 그 기법의 적용성과 타당성을 검토한다. 이를 위해 구조물과 구조물 주변의 근역지반을3차원 유한요소로서 모델링하고 원역지반에 대해서는 기 개발한 3차원 동적 무한요소를 적용한다. 모든 입사 성분P, SV 그리고 SH파가 고려되었을 때, 등가 지진하중은 무한요소에 의해 구해진 무한 지반의 동적 강성과 자유장 해석을 통해 구해진 지반의 응력과 변위응답을 이용하여 구해진다. 검증 및 적용 예제는 적층 자유장의 지반응답해석과 전형적 원자로 격납건물의 지반-구조물 상호작용을 고려한 층응답 스펙트럼을 구하는 것으로 하였다. 해석 결과는 다른 기법에 의해 구해진 값들과 비교하였으며, 본 기법의 정확성과 정밀성을 확인할 수 있다.

Three-Level H-Bridge 컨버터를 이용한 철도차량용 지능형 변압기의 구조 및 제어 (Structure and Control of Smart Transformer with Single-Phase Three-Level H-Bridge Cascade Converter for Railway Traction System)

  • 김성민;이승환;김명룡
    • 한국철도학회논문집
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    • 제19권5호
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    • pp.617-628
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    • 2016
  • 본 논문은 철도차량의 추진용 유입식 변압기 및 AC/DC 컨버터를 대체하기 위한 지능형 변압기의 구조를 제안한다. 제안된 지능형 변압기는 반도체 스위칭 소자 및 고주파 변압기를 사용한 양방향 전력 변환 컨버터의 형태로써, 기존 변압기에 비해 경량화 되고, 역률 제어 등의 능동적인 제어 성능으로 인해 단상 계통 전원의 효율적인 활용을 가능하게 한다. 제안하는 지능형 변압기는 60Hz 교류 고전압을 직류 고전압으로 변환하기 위한 정류단으로 Neutral point clamped type 의 H-bridge 컨버터를 여러 개 직렬 연결해 구성했다. 직류로 변환된 입력단 전력은 고주파 변압기와 Neutral point clamped type H-bridge 컨버터 2개로 구성된 Dual-Active-Bridge 컨버터를 이용해 출력측에 필요한 저전압을 공급할 수 있도록 했다. 또한, 본 논문에서는 다수의 컨버터 모듈 내부 직류단 전압을 균형제어하며, 단상 교류 전원에서 직류 출력 전원간의 양방향 전력 제어를 가능하게 하는 제어 알고리즘을 제안한다. 제안한 지능형 변압기의 구조 및 제어 시스템은 75kVA 급 3.3kVrms 입력, 750VDC 출력의 지능형 변압기를 설계 및 회로 시뮬레이션 결과를 통해 검증했다.