• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
• /
• pp.447-448
• /
• 2011

본 논문은 영구 자석형 동기 발전기(PMSG)를 사용하는 소형풍력발전기의 고조파 제거 및 단위 역률 효과를 갖는 AC-DC 컨버터에 관한 내용이다. 가변속도로 제어되는 풍력발전기는 입력전압 및 전류에 많은 고조파 성분을 가지고 있다. 제안된 컨버터는 단일 스위치를 갖는 3상 승압형 정류기 형태로 인덕터 전류가 불연속모드(DCM)로 동작되며, 입력전류의 고조파를 제거하여 단위 역률을 갖는 단상 220V, 3kW의 소형풍력발전기용 컨버터이다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
• /
• 제8권6호
• /
• pp.1590-1595
• /
• 2013

In this paper, the design for an electromagnetic structure and reduction cogging torque of a dual generator structured RFPM generator, which is a combination of the inner- and outer-rotor types, has been proposed. We call this a dual generator radial flux permanent magnet generator. To reduce the cogging torque, firstly, stator tooth pairing was designed; secondly, stator displacement was designed and finally, stator tooth pairing and stator displacement were carried out simultaneously. We found the optimal design condition about stator tooth pairing angle combination and stator displacement angle for cogging torque minimization. As a result, a cogging was reduced by 93.3[%] by this study.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
• /
• pp.145-146
• /
• 2015

도심형 소형풍력발전기의 효율 및 기동특성을 향상시키기 위한 무철심형 AFPM 발전기를 설계하였다. 기존에 주로 사용되었던 수평축 발전기보다는 효율 및 발열과 소형화에 유리한 AFPM(Axial Flux Permanent Magnet) 발전기가 적합하고, AFPM 발전기는 단위 무게당 출력이 크고 고에너지 밀도를 갖도록 설계가 가능하며 발전기의 효율적인 냉각 및 Slim형으로 제작이 가능하다. 본 논문에서는 도시형 풍력발전시스템에 적합한 풍력발전기 개발을 위한 무철심형(Coreless) AFPM 발전기의 설계와 및 전자기적 성능해석을 통하여 본 설계의 유효성을 확인하고 이를 제안하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
• /
• pp.472-473
• /
• 2014

본 논문에서는 직렬운전 소형풍력발전시스템의 해석 방법과 최대 파워를 추종하는 MPPT(Maximum Power Point Tracking)기법을 제안한다. 소형풍력 발전시스템은 개별 발전기에서 생성되는 역기전력이 낮아 배터리 충전과 같은 독립적인 부하에 전원을 공급하는 용도로 쓰이나 발전기를 N개 직렬연결하면 계통연계가 가능하다. 일반적인 풍력발전 시스템에서의 블레이드 출력은 출력 계수($C_p$) 곡선의 형태에 의해서 결정되고, 출력계수 곡선은 주속비(${\lambda}$)의 함수로 표현된다. N개의 발전기를 직렬연결 하는 경우 각기 다른 풍속에 대하여 출력파워 해석이 곤란하므로, 직렬 운전 시 발전기토크를 기준으로 한 해석과 이에 적합한 MPPT 방법을 제안한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
• /
• pp.437-438
• /
• 2012

대부분 소형풍력발전은 운전 범위 이상이 될 경우 시스템 보호를 위해 Dump Load 방식 또는 전기자 반작용을 사용하며 순간 단락 시 돌발 단락 전류에 의해 풍력 발전기의 기계적 손상이 발생 된다. 본 논문에서는 ATmega 128을 이용한 PWM의 제어 방식 적용하여 돌발 단락 전류 억제하는 시스템을 구성 하고자 한다.

• Smart Structures and Systems
• /
• 제24권3호
• /
• pp.379-390
• /
• 2019

In this research, we propose an energy harvesting structure with a flexible blade element vibrating at its first mode to maximize the power output of the piezoelectric material. For this purpose, a piezoelectric patch was attached on the blade element used in a small-scale wind turbine, and air load was applied with a suitable angle of attack in the stall zone. The aerodynamic load created by air excitation vibrates the blade element in its first natural frequency and maximizes the voltage output of the piezoelectric patch. The variation of power outputs with respect to electrical resistance, air speed, and extra mass is experimentally investigated for various cases. An analytical model is constituted using a single-mode blade element with piezoelectric patch dynamics, and the power outputs of the obtained model are compared with experimental results.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
• /
• 제20권4호
• /
• pp.54-63
• /
• 2023

High and intermittent loading cycles induce fatigue damage to transmission components, resulting in premature gearbox failure. To identify gearbox defects, numerous vibration-based diagnostics techniques, using several artificial intelligence (AI) algorithms, have recently been presented. In this paper, an optimized deep belief network (DBN) model for gearbox problem diagnosis was designed based on time-frequency visual pattern identification. To optimize the hyperparameters of the model, a particle swarm optimization (PSO) approach was integrated into the DBN. The proposed model was tested on two gearbox datasets: a wind turbine gearbox and an experimental gearbox. The optimized DBN model demonstrated strong and robust performance in classification accuracy. In addition, the accuracy of the generated datasets was compared using traditional ML and DL algorithms. Furthermore, the proposed model was evaluated on different partitions of the dataset. The results showed that, even with a small amount of sample data, the optimized DBN model achieved high accuracy in diagnosis.

• 한국해양공학회지
• /
• 제31권3호
• /
• pp.196-201
• /
• 2017

A cylindrical structure has a very long period of heave and pitch motion response in ocean waves. To obtain the dynamic stability of a cylindrical structure, it is necessary to obtain the suitable metacentric height (GM). However, in a structure with sufficient metacentric height, Mathieu instability can occur if the natural frequency of the heave motion is double the natural frequency of the roll and pitch motion. This study carried out numerical calculations and experiments for vertical-axis wind turbines with cylindrical floaters, which had three different centers of gravity. In the regular wave experiment, the divergence of the structure motion without yaw was observed when the natural frequency of the heave motion was double the natural frequency of the roll and pitch motion. In the irregular wave experiment, the motion spectra of the structures with the different centers of gravity were compared, and one was very high when the natural frequency of the heave motion was double the natural frequency of the roll and pitch motion.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제46권1호
• /
• pp.10-17
• /
• 2018

풍력발전기의 효율을 증가시키기 위하여 피치제어가 주로 사용되어 왔으나 피로파괴와 효율의 감소를 일으키는 날개의 국부적인 유동을 제어할 수 없는 단점이 있다. 본 논문에서는 기존의 풍력발전기 블레이드에 합성제트 구동기 모듈을 설치하여 국부 유동을 제어하고 날개의 공력성능을 향상시키고자 한다. 합성제트 구동기는 작은 구멍을 통해 유체를 흡입/분출하여 유동 박리를 지연시켜 공력성능을 향상시킨다. 압전디스크를 사용하여 탈부착이 가능한 합성제트 구동기 모듈을 제작하고 풍동실험을 통해 오리피스 형상과 합성제트 속도에 따른 공력성능을 측정하였다. 직사각형 오리피스 형상을 사용하고 합성제트 속도가 커질수록 날개의 항력이 감소하고 양력이 증가하는 것을 확인하였다.

• 한국기계가공학회지
• /
• 제19권2호
• /
• pp.38-46
• /
• 2020

The purpose is to evaluate the structural characteristics of 750 mm diameter injection spiral blades under various operating conditions. A fiber-glass reinforced polypropylene material was employed to the injection blades, and mechanical tests on two kinds of glass-reinforced polypropylene were performed to evaluate the mechanical properties and to select a suitable candidate material. Also, three kinds of spiral blade geometries were studied to observe the influence of fixing rods between blades. For this, structural analyses were conducted to understand the role of fixing rods under a range of rotating speed. In addition, modal analysis was performed to confirm the resonance in the operating speed range. One-way fluid-structure interaction (FSI) analysis was carried out to know its mechanical integrity under dangerous wind speed conditions. Through this work, the structural characteristics of the proposed spiral blade geometries were studied under various operating conditions, and the requirements of mechanical properties of blades were determined.