• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.476-479
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• 2009

Unison의 U50 풍력발전기는 실증실험을 거쳐서 상용화 되어 시장에 제품으로 나와 있다. U50에 사용되는 영구자석 동기발전기는 Stator 내경 3.32 m 로 84극을 가지고 있으며 정격 25 rpm으로 운전되는 직접구동형이다. 직접구동형 발전기는 Gearbox 가 불필요한 반면에 높은 torque로 인해서 발전기가 무거운 단점이 있다. 기존의 U50 에 사용되는 발전기는 지지 구조물까지 포함할 경우 총중량이 약 20톤 이상이다. 발전기의 중량을 줄이고 경량화 시키기 위하여 slot에 들어가는 Ampere turn을 증가시키고 turn 수를 증가시켜서 기존과 유사한 전압, 전류, 출력을 유지하면서 축방향 Stator 길이를 감소시킨 최적화 모델에 대한 설계에 대하셔 연구를 진행하였으며 이 보고에서는 그 결과와 절차에 대해서 요약한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.07a
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• pp.141-142
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• 2013

화석 에너지의 고갈과 환경문제의 대두로 인하여 에너지 효율이 중요시 되고 있다. 이로 인하여 효율적인 비상발전 운용 시스템이 요구되고 있다. 하나의 발전기로 구동할 경우 용량에 비해 적은 부하가 발생할 경우 효율이 떨어지는 문제가 발생한다. 때문에 산업용 비상발전기의 경우 발전기의 효율성 문제로 하나의 발전기로 구동하는 방식이 아닌 다중 발전기를 병렬로 구동하는 방식을 선택한다. 본 논문에서는 55kAV급 동기발전기(synchronous generator) 2기를 이용하여, 발전기의 병렬운전 특성을 파악하려 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2006.06a
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• pp.315-318
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• 2006

포항풍력에너지연구소에서는 에너지 관리공단의 지원으로 2004년부터 풍력터빈 KBP-2000M에 사용될 발전기를 개발해 오고 있다. KBP-2000M에 사용되는 발전기는 기어비가 24인 기어박스를 가진 가변속도형식의 발전기이다. 발전기의 직경은 1.87m 이고 축 방향의 길이는 1.288m 로 영구자석을 사용하여 여자하는 형식으로 설계되었다. 이러한 설계는 풍력발전기에서 요구하는 주요 요구조건인 고효율, 고 신뢰성을 만족시키기 위해서 매우 중요하다 이 보고에서는 발전기의 물리설계에서 얻어진 사양을 기준으로 하여 열 해석에서 얻어진 열 손실을 이용하여 냉각시스템 설계를 하였으며 펌프 및 라디에이터 선정에 관해서 논의한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.10d
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• pp.31-33
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• 2006

전력수요의 증가에 대하여 전력을 공급하는 발전기의 대용량화, 고전압화 소형경량화 됨에 따라 발전기 고장 예방을 위한 진단이 더욱더 중요시되고 있다. 이들 발전기의 전기적 고장의 대부분은 고정자 및 회전자 권선에서 발생하며 이의 고장을 복구하는데 장시간이 요구되므로, 발전기의 예측진단에 따른 정비와 더불어 고장을 미연에 발견하고 불시정지에 따른 파급을 막기 위해서는 상시감시가 요구된다. 본 연구에서는 소용량 동기발전기를 이용하여 발전기 회전자권선의 단락 고장진단을 위한 공극에서의 자속패턴을 상용 전자장해석 전문프로그램을 이용하여 수치적으로 계산하여 도출하였으며, 또한 실제 회전자 권선 단락 실험을 통하여 실제 공극에서의 자속패턴과 전자장 해석결과와 비교를 하여 전자장 해석결과의 신뢰성을 확보 하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.179.1-179.1
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• 2010

포항공과대학교 풍력특성화대학원에서는 3MW급 외전형 영구자석 동기발전기 설계를 진행하고 있다. 여기서 외전형이란 RFPM 발전기에서 회전자가 바깥에서 회전하는 형태로 기존의 RFPM 발전기와 비교하여 같은 공극직경에 더 많은 자석을 채택할 수 있고, 회전자와 터빈 블레이드를 직접 연결이 가능하다. 또한, 회전자를 외부에 노출 시킬 수 있으므로 냉각에 유리한 면이 있다. 설계 변수 중 출력과 회전수를 고정시키고 각 극수와 공극 직경, 전압을 변화함에 따른 전기적 특성을 비교하고, 그 중 최적의 모델을 선택한다. 선택된 모델의 전자기장 해석, 손실 계산, 열분석을 수행한다. 본 논문에서는 각 경우에 따른 결과를 비교하고 최적 모델에 대한 해석 결과에 대해 요약한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.10c
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• pp.112-114
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• 2007

동기발전기 회전 계자형에서 비접촉 회전형 변압기를 제안함으로써 브러쉬와 슬립링을 이용하는 기존의 방식이 갖는 유지 보수와 정기적인 점거에 대한 문제점을 보완한다. 동기발전기 여자 시스템에 부합하는 비접촉 히전형 변압기를 설계하고 유한 요소법으로 특성을 해석하였다. 시작품 제작을 제작하고 실험함으로써 제안된 변압기의 타당성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1208-1209
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• 2011

본 연구는 영구자석형 동기발전기의 DC-link 정전압 제어에 대하여 연구하였다. 영구자석형 동기발전기에서 발생하는 선간전압은 발전기의 회전속도에 따라 크기가 달라지기 때문에, 일반적으로 정속도 운전을 통해 정전압 출력을 한다. 그러나, 차량용 발전기의 회전자 위치검출 센서는 먼지, 온도, 진동 등에 강인한 특성을 지녀야 한다. 홀 센서를 이용한 회전자 위치 검출 알고리즘을 제안하여 발전기에 기계적인 부착이 쉽고, 사용환경에 강인하기 때문에 회전자 검출 센서로 홀 센서를 사용하고자 한다. 홀 센서는 매우 낮은 분해능을 지닌 위치 검출 방식이기 때문에, 본 논문에서는 홀센서는 낮은 분해능을 보완한 새로운 알고리즘을 제안하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2007.07a
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• pp.488-490
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• 2007

발전기 제어시스템은 동기발전기의 무효전력 또는 단자전압의 변화에 제어기의 출력신호에 따른 점호제어를 통하여 발전기 계자에 흐르는 전류를 자동조정 함으로써 발전기 단자전압을 목표 값으로 신속하고 안정하게 유지하게 된다. 본 논문에서는 발전기 제어시스템의 위상제어 정류기에서 점호제어 방식에 대하여 살펴보고 점호제어 회로의 특성분석과 실제 발전기 제어시스템에 적용된 결과를 기술하고자 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2006.11a
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• pp.507-510
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• 2006

본 논문은 신재생에너지의 한 분야로서 청정에너지인 소수력 발전시스템 운영시 수용가 부하의 변동에 따른 발전기의 특성변화를 해석한 것이다. 모의에 사용된 동기발전기-전동기가 부하의 변동에 따라 토크, 속도, 전류 등이 어떤 영향을 받는지 전자계 과도해석 프로그램을 사용하여 나타내었다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.836-837
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• 2008

현재 화석에너지 고갈에 따른 다양한 신재생에너지의 활용에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문은 영구자석을 사용한 수력용 영구자석 다극형 동기발전기의 기동토크 저감을 위한 최적설계 방안에 대해 연구를 수행하였다. 먼저 FEA 해석기법을 이용한 수력용 영구자석 다극형 동기발전기의 설계 및 발전기 기동토크에 가장 큰 영향을 주는 코깅토크 저감 방안에 대해 연구하였다. 코깅토크 저감을 위해 고정자 skew비에 따른 코깅토크의 변화를 FEA해석기법을 통해 알아보았으며, 실제 고정자에 skew를 적용하였을 때, 코깅토크의 최소화에 가장 적합함을 알 수 있었다. 또한 실제 설계된 영구자석 다극형 동발전기의 출력 및 코깅토크 측정 결과와 FEA해석결과를 비교 및 분석하여 FEA해석방법의 타당성을 입증하였다.