• 제목/요약/키워드: equivalent magnetic circuit method

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Effect of Permeability and Piezomagnetic Coefficient on Magnetostrictive/Piezoelectric Laminate Composite

  • Wu, Zhiyi;Wen, Yumei;Li, Ping;Yang, Jin;Dai, Xianzhi
    • Journal of Magnetics
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    • 제16권2호
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    • pp.157-160
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    • 2011
  • The magnetostrictive material is magnetized in magnetic field and produces a nonuniform demagnetizing field inside and outside it. The demagnetization is decided by the permeability of magnetostrictive material and its size. The magnetoelectric performances are determined by the synthesis of the applied and demagnetizing fields. An analytical model is proposed to predict the magnetoelectric voltage coefficient (MEVC) of magnetostrictive/piezoelectric laminate composite using equivalent circuit method, in which the nonuniform demagnetizing field is taken into account. The theoretical and experimental results indicate that the MEVC is positively connected with the permeability and the piezomagnetic coefficient of magnetostrictive material. To obtain the maximum MEVC, both the permeability and the piezomagnetic coefficient of magnetostrictive material should be taken into account in selecting the suitable magnetostrictive material.

송전용 무효전력보상기의 제어시스템 설계와 성능해석 (Control System Design and Performance Analysis for Transmission Static Compensator)

  • 한병문;최대길
    • 전력전자학회논문지
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    • 제3권1호
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    • pp.77-84
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    • 1998
  • 본 논문에서는 비선형상태피드백을 적용한 무효전력보상기의 제어시스템을 설계하여 시뮬레이션과 축소모형 실험에 의한 성능해석에 관해 기술하였다. 무효전력 보상기의 수리모형을 3상 등가회로와 대표적인 동작점에 대한 상태방정식을 이용하여 도출하였으며, 비선형 상태피드백을 고려한 무효전력 보상기의 동특성을 표현하는 전달함수를 유도하였다. 또한 근궤적을 이용한 시스템 안정도 해석을 실시하여 제어시스템 설계를 실시하였다. 고안된 제어시스템의 성능해석은 EMTP를 이용한 시뮬레이션과 축소모형 실험을 통해 검증하였는데, 검증결과 고안된 제어시스템은 송전계통의 무효전력보상에 우수한 성능을 갖음이 확인되었다.

2중 공극형 횡자속 영구자석 동기발전기 설계 및 특성분석 (Design and Characteristics Analysis of Dual Air-Gap Axial-Flux type Permanent-Magnet Synchronous Generator)

  • 배성우;황돈하;강도현;김용주;최경호;김동희
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1063-1066
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    • 2003
  • This paper presents the design and characteristics analysis of axial-flux permanent-magnet (PM) synchronous generator of two air-gap. Dual axial-flux type PM synchronous generator commonly appears in applications where the generator axial dimension is more limited than the radial dimension. The strengths of dual axial-flux generator include ; (1) by employing two air-gaps, the rotor-stator attractive forces are balanced and no net axial or thrust load appeals on the generator hearings ; (2) heat produced by the stator windings appears on the outside of the generator, making it relatively easy to remove, and so on. In this paper, the simple magnetic equivalent circuit approach is used for initial design iteration, and the finite-element method is applied to analyze the detailed characteristics. The test results of driving characteristics are presented as well. The results are very similar to predicted performance of design.

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릴레이 코일을 포함한 자기 공명 방식 무선 전력 전송 시스템의 분석 및 모델링 (Analysis and Modeling of Wireless Power Transfer Systems using Magnetically Coupled Resonator Scheme with Relay Coils)

  • 박희수;권민성;김민지;박현민;구현철
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제28권1호
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    • pp.69-78
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    • 2014
  • In this paper, characteristics of wireless power transfer (WPT) systems using magnetically coupled resonance scheme with relay coils are investigated and modeled. Especially, asymmetric frequency splitting characteristics in over-coupled region of WPT with relays are measured and accurately modeled. Transmitter, receiver, and relay coils are modeled with R, L, C equivalent circuits. Using these circuit models and mutual inductances between coils, a WPT system is described with a linear matrix equation. For under-coupled region, a matrix is simplified considering only mutual inductances between adjacent coils. An analytical transfer characteristic of WPT system vs. distance is extracted using an inverse matrix that is acquired by Gauss elimination method for the simplified matrix. For over-coupled region, a matrix considering mutual inductances between non-adjacent coils is used to predict a frequency splitting characteristics accurately. A 6.3MHz WPT system with relay coils is implemented and measured. An accuracy of the model is investigated by comparing the output of the model with the measured results.

잔열 제거용 40 I/min급 환단면 선형유도전자펌프의 설계 (Design of ALIP with Flowrate of 40 I/min for the Removal of Residual Heat)

  • 김희령;남호윤;김용균;최병해;김종만;황종선
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1998년도 추계학술대회 논문집 학회본부A
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    • pp.13-15
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    • 1998
  • EM(Electro Magnetic) pump is used for the purpose of transporting liquid sodium coolant with electrical conductivity in the LMR(Liquid Metal Reactor). In the present study. pilot EM pump has been designed by using of equivalent circuit method which is commonly employed to analyze linear induction machines for the test of removal of residual heat. The length and diameter of the pump have fixed values of 840 mm and 101.6 mm each by taking account of geometrical size of circulation loop for the installation of EM pump. Flowrate versus developing pressure is related from Laithwaite's standard design formula and the characteristic analyses of developing force and efficiency are carried out according to change of input frequency. From the characteristic curve, input frequency of 13 Hz is determined as the design frequency. On the other hand, The annular air gap size of 6.05 mm is selected not to bring about too much hydraulic loss. Resultantly design analysis makes pump have the electrical input of 604 VA and the hydrodynamical capacity of 1.3 bars and 40 l/min.

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환형 인덕티브 센서의 설계 및 압력센서로의 적용 (Ring-Shaped Inductive Sensor Design and Application to Pressure Sensing)

  • 노명규;김선영;백성기;박영우
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권10호
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    • pp.995-999
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    • 2015
  • 자기유도(inductive) 센서는 원리가 간단하고 경제적이어서 변위, 힘, 압력 등 다양한 물리량 측정에 사용된다. 본 논문에서는 고리 모양의 강판과 코일로 이루어진 간단한 구조의 자기유도 센서를 제안하였다. 센서의 인덕턴스를 자기회로 방법을 이용하여 추정하고 유한요소 해석을 통해 검증하였다. 고리의 고유 진동수를 Castigliano 정리와 등가 질량 방법을 이용하여 추정하고 실험 및 유한요소 해석을 통해 검증하였다. 기계적 진동에 영향을 주지 않도록 센서의 가진 주파수를 결정하였으며, 구동 및 신호처리 회로를 설계하여 센서를 제작하였다. 제작된 자기유도 센서를 유연관 내부의 유체 압력을 비침습적으로 측정하는데 활용하였다. 압력과 센서 출력 간의 관계를 이차식 형태로 표현하면 2% 이내의 정확도로 압력을 측정할 수 있어 압력 센서로서의 가능성을 확인하였다.

무선주파수 간섭 측정용 차폐된 Printed Spiral Coil(PSC) 프로브의 대역폭 개선 설계 (Bandwidth-Improved Design of Shielded Printed Spiral Coil Probes for Radio-Frequency Interference Measurement)

  • 김경민;송익환
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권5호
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    • pp.359-365
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    • 2018
  • 본 논문에서는 기존 단품 Printed Spiral Coil(PSC)의 외부 노이즈 결합의 저감을 위한 차폐 구조와 차폐된 PSC의 대역폭 개선을 위한 설계법이 제안되었다. 차폐 구조가 적용될 경우, PSC와 차폐 구조 사이의 기생 커패시턴스에 의한 공진현상으로 인해 단품 PSC 대비 전달함수 대역폭에 한계를 가지게 되며, Radio-Frequency Interference(RFI) 노이즈 원으로 가정된 $50{\Omega}$ 마이크로스트립 라인과의 전달함수 시뮬레이션을 통해 이를 확인하였다. 차폐된 PSC의 등가회로 모델을 통해 대역폭을 개선할 수 있는 방안을 제시하고, 3D field simulation을 이용한 사례 연구를 통해 방안의 타당성을 검증하였다. 제시된 방안을 기반으로 차폐 구조가 적용된 PSC 설계의 최적화를 수행하였으며, 측정 검증을 통해 전달함수가 보존되는 범위 내에서 전달함수의 대역폭이 개선됨을 확인하였다.

무한도선과 무한 도체평판에 있는 슬롯간의 전자기적 결합에 대한 해석 (Analysis of Electromagnetic Coupling to an Infinitly Long Wire through a Slot in an Infinite Conducting Plate)

  • 백운식;이철훈;조웅희;조영기;손현
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.137-150
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    • 1997
  • 무한 도체평판에 있는 슬롯과 무한히 긴 가는 도선간의 전자기적인 결합문제를 MPIE(mixed potential integ gral equation)와 세분된 기저함수를 사용하는 2차원 모벤트법으로 해석하였다. 또한 폭이 좁은 슬롯의 경우에 타당한 중심표현법(center -representation)을 이용하여 동가회로를 구하였다. TM 편파된 평면파가 슬롯에 임의의 각으로 입사하는 경우에 슬롯에서의 등가자기전류와 도선에 유도된 전류를 구하였다. 그리고 도선과 무한 도체평판으로 구성된 전송선로에 전류를 인가할 때, 슬롯에 의한 전송선로의 반사계수 및 투과계수를 구하고 실험치와 비교하여 잘 일치함을 확인하였다.

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IGBT PWM 인버터 구동 유도전동기 고정자 권선에서의 과도전압 분포특성 (Distribution Characteristics of Irregular Voltage in Stator Windings of IGBT PWM Inverter-Fed Induction Motors)

  • 황돈하;김용주;이인우;배성우;김동희;노체균
    • 전력전자학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.351-358
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    • 2003
  • 본 논문에서는 IGBT PWM 인버터 구동 유도전동기 고정자 권선에서의 스위칭 써지전압 분포특성을 분석하였다. 고정자 권선의 턴 및 코일간의 전압분포를 해석하기 위하여 케이블을 포함한 유도전동기의 등가모델을 제안하고, 유한요소법을 이용하여 고주파 파라메타를 산출하였다 또한, 유도전동기, IGBT PWM 인버터 및 케이블등에 대한 전체 시스템의 EMTP 시뮬레이션을 통하여 인버터 상승시간, 케이블 길이 및 스위칭 주파수 등의 영향에 따른 전압분포를 분석하였다. 380[V], 50[HP] 유도전동기 고정자 권선을 대상으로 한 전압분포 특성실험을 통하여 인버터용 전동기 설치 및 과전압 억제용 필터 설계시의 유용한 자료를 제시하였다.