• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.6-8
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• 2005

스프링 조작기는 초고압 GIS, GCB 등의 개폐장치를 구동시키는 조작 장치로서 동작 중 부품에 큰 충격력 및 힘이 작용하여 파손되는 경우가 발생한다. 이에 개발 설계 단계에서 스프링 조작기의 구조적 건전성 확보를 위해 각 부품에 작용하는 힘을 예측하여 평가, 검증하는 해석 및 시험 기술이 요구된다. 본 논문에서는 145kV GIS용 스프링 조작기를 ADAMS로 다물체 동역학 해석을 수행하여 추출한 부품의 조인트 반력을 이용하여 응력 해석을 수행하였다. 그리고 그 결과와 응력측정 시험 데이터와의 비교를 통해 해석의 신뢰성을 검증할 수 있었다. 여기서는 한 예로 커넥팅 로드에 대한 신뢰성 평가를 시행하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권3호
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• pp.275-280
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• 2016

본 연구에서는 코일스프링의 동적 거동 분석을 위해 스프링 릴리즈 시험기를 설계하고 시험을 실시하였다. 시뮬레이션을 위해 집중 매개변수 스프링모델을 개발하였다. 실험계획법을 이용하여 코일스프링의 설계변수들을 최적화하였다. 2수준의 요인배치법을 사용하여 설계변수들의 민감도와 교호작용을 분석하였다. 민감도와 교호작용 분석결과를 통해 설계변수의 수준을 재배열하였다. 혼합수준 요인배치법을 이용하여 설계변수를 최적화 하였다. 최적설계 결과에 따르면, 스프링 조작기의 성능이 2.90 % 개선되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권11호
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• pp.1405-1411
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• 2012

위험지역에서의 작업을 위하여 전세계적으로 원격조작기가 널리 활용되고 있다. 특히 원격 시스템의 경우, 운영되는 환경의 특징상 안정적인 성능이 담보되어야만 하며, 조작기 몸체의 경량화 및 운용환경 외부에서의 유지보수 편리성을 위하여 구동부를 시스템의 기저부에 집중시킬 수 있는 장력구동방식 메커니즘이 주로 활용되고 있다. 본 연구에서는 장력구동 방식 원격조작기에 적용하기 위한 그리퍼 탄성 구동부의 설계를 위해 시도된 접근법을 소개하고자 한다. 제시된 그리퍼 시스템은 기본적으로 스프링 메커니즘에 기반을 둔 4 절 링크형 구조를 가지고 있으며 마스터 조작자에 의해 동작되는 슬레이브 조작기의 말단부에 결합되는 구조를 가진다. 본 논문에서는 이러한 조작기의 요구사항에 맞는 그리퍼의 파지력 및 복원력을 재현하기 위하여 그리퍼 상에서의 적정 스프링 결합위치 및 요구강성과 그에 따른 운동학적 영향계수 등을 분석 및 고찰하였다. 최종적으로는 이러한 분석내용들을 바탕으로, 실제 그리퍼 시스템에 적용함으로써 타당성을 검증하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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• pp.991-996
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• 2007

Since the performance of the circuit breaker mainly depends on the spring operating mechanism, the analysis of the spring operating mechanism is required. The spring, especially closing spring, stores the deformation energy due to the compression and then accelerates the big loads rapidly in the circuit breaker. To accurately carry out the kinematic and dynamic analysis of the circuit breaker, the precise modeling of the spring behavior is necessary. In this paper, the static stiffness of the spring is captured by using the tester. When the spring is used in the circuit breaker, it is installed horizontally. Therefore, Sine excitation tests are carried out horizontal and vertical direction. Three types of spring models such as a linear spring model, modal spring model, and nodal spring model are suggested and compared with the experimental results.

• 대한기계학회논문집A
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• 제31권7호
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• pp.777-783
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• 2007

Since the performance of the circuit breaker mainly depends on the spring operating mechanism, the analysis of the spring operating mechanism is required. The spring, especially closing spring, stores the deformation energy due to the compression and then accelerates the big loads rapidly in the circuit breaker. To accurately carry out the kinematic and dynamic analysis of the circuit breaker, the precise modeling of the spring behavior is necessary. In this paper, the static stiffness of the spring is captured by using the tester. A simple mechanism similar to the spring operating mechanism was designed to generate the release motion of the spring. A high speed camera was used to capture the behavior of the spring. Three types of spring models such as a linear spring model, modal spring model, and nodal spring model are suggested and compared with the experimental results.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.74-76
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• 2006

최근 중 저압용 진공 차단기의 구동 메커니즘으로 영구자석형 조작기(PMA)가 널리 사용되고 있다. 이는 모터 스프링이나 유압 및 공압식 등과 같은 기계식 메커니즘에 비해 성능과 신뢰성에서 우수함을 인정받고 있다. 그러나 기존 영구자석형 조작기에서는 가동자와 영구 자석 사이의 큰 마찰력으로 인한 에너지 손실과 차단부와의 연결 로드에서의 기계적 고장 및 파손이 유발될 수 있다. 본 논문에서는 가동자의 로드에 베어링 타입의 부싱을 장착한 모델을 제안함으로써 이 문제를 해결하고자 한다. 부싱을 이용하여 영구 자석과 가동자 사이의 공극을 확보함으로써 마찰을 감소시키고 기계적 안정성 및 동작 특성 향상을 기대할 수 있다. 유한요소법(FEM)과 시간차분법(TDM)을 이용하여 제안된 모델의 동작 특성을 해석하였고, 이를 기존 모델의 특성과 비교하여 그 우수성을 검증한다.

• 한국정밀공학회지
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• 제34권4호
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• pp.281-285
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• 2017

Since the performance of the spring operating mechanism for a circuit breaker mainly depends on the dynamic behavior and mass of the coil spring, its dynamic analysis is required to evaluate the performance of the spring operating mechanism. In this study, a coil spring design program is developed for the spring operating mechanism. An experimental approach is used to find the variables satisfying the design constraints' requirements. The coil spring is formed by using a lumped mass spring model. This program offers reference data for the design of coil springs and for the spring operating mechanism.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.902-904
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• 2004

PMA(Permanent Magnetic Actuator)는 기존의 유압식, 공압식 또는 스프링 조작기에 비해 신뢰성과 내구성이 뛰어나며, 유지${\cdot}$보수의 비용이 적고, 전류의 ON/OFF로 조작기를 쉽게 제어 할 수 있다. 그래서 최근 중저압 진공 차단기에 많이 사용되고 있다. 그러나 상대적으로 접점 간극이 길고, 압점력이 큰 고압 진공차단기에는 기존의 PMA(Permanent Magnetic Actuator)가 적합하지 않다. 고압 진공 차단기에 PMA를 적용시키기 위해서는 새로운 형상 설계가 불가피한데, 본 논문에서는 새로운 형태의 PMA(Permanent Magnetic Actuator)를 제안하고 그것의 동작 특성 해석을 통하여 사용 가능성을 검증하고자 한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권7호
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• pp.723-728
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• 2011

진공회로차단기의 성능이 스프링조작기에 많이 좌우되기 때문에, 스프링조작기의 해석이 요구된다. 본 연구에서는 스프링의 특성시험을 먼저 수행한 후, 시험결과를 RecurDyn 프로그램을 이용한 컴퓨터시뮬레이션 스프링모델링에 이용하였다. 개발된 진공회로차단기의 다물체동역학 모델을 이용하여 차단기의 스템변위와 샤프트 회전각에 대한 시뮬레이션 하였으며, 시뮬레이션 결과를 시험과 비교 검증하였다. 검증된 다물체동역학 모델을 사용하여 차단속도를 증가시키기 위한 캠의 최적윤곽을 얻었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.122-123
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• 2007

고전압 가스 차단기에서는 긴 스트로크 동안 가스반발력을 극복하고 빠르게 차단할 수 있는 액추에이터가 필요하다 기존에는 공압식, 유압식, 스프링 액추에이터와 같은 기계적인 장치가 사용되었다. 그러나 기존 액추에이터에서는 소음, 에너지 손실, 고가적의 단점이 있어, 근래에 들어 PMA, 모터와 같은 전기적 장치도 사용되고 있다. 전기 액추에이터는 간단한 구조로 되어 있어 기계적 손실을 줄일 수 있고 소음이 적은 장점이 있다. 전자석 조작기의 연구 필요성에 따라 새로운 형태의 전자석 조작기 Electro Magnetic Force driving Actuator(EMFA)가 개발되어 고전압 가스 차단기에 적합하다고 분석되었다. EMFA의 동특성을 얻기 위한 과도상태 해석에서는 2차원 유한요소법을 이용하여 얻은 전자기적 해석을 회로, 운동방정식과 연계하여 시간차분법을 사용하여 해석하였다. 하지만 2차원과 3차원의 전자기 해석은 차이를 보인다는 것을 확인하였고 정확한 전자기 해석을 위해 3차원 동특성 해석을 수행하여 실험결과와 비교하였다.