• Progress in Superconductivity
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• v.12 no.1
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• pp.27-31
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• 2010

A superconductor flywheel energy storage system (SFES) is an electro-mechanical battery which transforms electrical energy into mechanical energy for storage, and vice versa. Many aspects of the quasi-static behavior of flywheel rotors still need to be studied closely, and the rotors require a stable and highly efficient supporting system such as high temperature superconductor (HTS) bearings, which offer dynamic stability without the use of active control. Quasi-static properties of HTS bearings in the radial direction provide data to solve problems which may occur in a running system. Since stiffness in countering rotor vibration is the main parameter for designing an HTS bearing system, we investigated the quasi-static properties of the magnetic force between permanent magnets(PMs) and HTS bulks in the radial direction. We measured radial stiffness, and discovered that bearing stiffness varied greatly depending on the number of active HTS bulks. This is valuable data for predicting the change in stiffness during partial HTS bearing failure. The quasi-static test results are used for optimal design and performance prediction for the 100 kWh class superconductor bearing.

• Progress in Superconductivity
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• v.8 no.1
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• pp.122-126
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• 2006

This paper presents experimental and numerical investigation on heat generation of a bulk HTS for application to a 100 kWh Superconductor Flywheel Energy Storage System(SFES) bearing. An experimental device is manufactured to reproduce varying magnetic field conditions that a bulk HTS may experience during the operation of the 100 kWh SFES. The bulk HTS is directly cooled by a cryocooler while the heat is generated by the eddy currents created by varying magnetic fields induced by a coil. In order to design the cryocooling system for the 100 kWh SFES project, a preliminary experiment to investigate the actual cooling load variation under AC magnetic field has been carried out. In the experiment, two different copper holders were designed and tested. Several temperature sensors were installed on each component of the assembly and the temperatures were measured for several operating conditions of the 100 kWh SFES. The experimental investigation on the thermal response of the bulk HTS and its holder is considered to be a valuable step fur the successful materialization of a large-scale SFES.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.692_693
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• 2009

본 논문은 초전도 플라이휠 에너지 저장장치(Superconductor Flywheel Energy Storage System : SFES)의 고속회전 시험을 통하여 휠의 진동 특성을 평가 하였다. 초전도 베어링(Superconductor Magnetic Bearing : SMB)은 동작시키기 않고 플라이휠의 외부 외란이나 예측하지 못한 진동을 억제할 수 있도록 설치된 전자석 댐퍼(Electric Magnetic Damper : EMD) 만을 이용해 휠을 부양하고 고속회전 시험을 수행하였다. 이를 통하여 플라이휠의 고속 회전 운전영역에서 EMD는 충분한 진동억제 능력을 보임을 확인 하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07b
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• pp.1213-1214
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• 2006

본 논문에서는 5 kWh급 초전도 플라이휠 에너지 저장장치(Superconductor Flywheel Energy Storage System : SFES)를 제작하고 시험운전을 통하여 회전 테스트를 수행하였다. 본 연구에서 사용된 초전도 베어링은 저널형 베어링으로써 액체 질소를 순환시켜 초전도체를 냉각시키고 휠을 부양시켜서 전동발전기를 통하여 회전시키게 된다. 액체 질소를 순환하였을 경우 초전도 베어링의 냉각특성을 고찰하였고, 전동 발전기를 이용하여 2000[rpm]까지의 회전 테스트가 수행 되었으며, 전동발전기의 동작 특성 및 회전시 휠의 궤적과 축진동 특성을 테스트 하였다.

• 한국초전도학회:학술대회논문집
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• 2009.07a
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• pp.108-108
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• 2009

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.707-708
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• 2008

본 논문에서는 초전도 플라이휠 에너지 저장장치 (Superconductor Flywheel Energy Storage System : SFES)의 에너지 변환을 위해 사용된 영구 자석형 전동 발전기(Permanent Magnet Synchronous Motor/Generator : PMSM/G)가 SFES의 에너지 저장효율에 미치는 영향을 평가하였다. SFES 시스템은 YBCO 벌크 초전도체를 이용한 저어널 타입(journal type)의 초전도 베어링을 사용하였으며, 슬롯리스 형 PMSM/G를 사용하였다. PMSM/G의 고정자 코어, 누설 자속 및 감겨진 코일에 의한 저장 에너지 손실을 측정하였다. 사용된 코어의 크기, 누설자속, 및 코일의 적절한 선정을 통하여 저장된 에너지의 손실을 상당히 줄일 수 있음을 확인하였다. 또한 영구자석과 코어가 동시에 회전하는 회전 코어형 전동발전기를 적용하여 에너지 손실을 매우 감소시킬 수 있음을 확인하였다.