• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2012.10a
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• pp.415-416
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• 2012

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.17 no.3
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• pp.174-181
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• 2014

Design procedure of LEG(Linear Electric Generator) is introduced by performing the time-domain analysis for the heaving motion of a floating buoy coupled with LEG. A vertical truncated buoy is selected as a point absorber and a double-sided Halbach array mover and cored slotless stator is adopted as a linear electric generator. LEG with a double-sided Halbach array mover and cored slotless stator is designed with the input data such as the heave motion velocity and wave exciting forces in time-domain. The validity of designed LEG is confirmed by performing generating-characteristic-analysis under the sinusoidal motion of a buoy, based on the numerical techniques such as FE(Finite Element) analysis. In particular, an ECM(Equivalent Circuit Method) is employed as the design tool for the prediction of generating characteristics under irregular wave conditions. Finally, we confirm that the ECM gives reasonable and fast results without sacrifice of accuracy.

• 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.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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• v.15 no.4
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• pp.141-147
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• 2016

A direct PM generator has the effect of reducing the mechanical noise and ease of maintenance by eliminating a number of power transmission components. In addition, wind turbines operating at low speed with the advantages of high output, high efficiency, and small size. The generator was designed as a small direct-drive PM generator that can be applied to a kite even at low wind speeds. The RPM (Revolutions Per Minute) of the reel was measured in two ways using a cadence/speedometer sensor and a tachometer while the actual kite. The RPM derived from the experiment was applied to the simulation on the designed generator. The no-load characteristic analysis for the magnetic fields produced for the permanent magnet generator by a permanent magnet and stator winding currents is achieved using a 2D coordinate system. A commercial electromagnetic analysis program, ANSYS Maxwell, was used to model the electromagnetic dynamics.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.11a
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• pp.423-426
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• 2009

POSTECH Graduate School of Wind Energy is trying to upgrade the PMSG used for Unison U50 to 900 kW class. Intensive optimization efforts are carried out the reduce the axial size and total weight of the generator while increasing the rated output to 900 kW. The generator features 3.32m stator inner radius, 671mm stator length, 84 pole, 25 rated rpm and 31.6kN/$m^2$ shear force density. To reduce the gross weight, the stronger magnetic material is applied with optimal magnet size resulting lowest cogging torque. Also, instead of stator skewing the stator, the magnet position along the circumference is optimized to further reduce the cogging torque. This scheme eliminates the stator skewing procedure and may enhance the productivity. This method also reduces the total harmonic distortion. In this report, upgrade method, no-load line to line voltage and phase voltage, cogging torque, loss calculations and thermal analysis are presented.

• Journal of the Korean Solar Energy Society
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• v.35 no.3
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• pp.9-16
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• 2015

In order to support various studies for assessment of onshore and offshore wind turbine system including foundations, the land-based version of 2MW PMSG direct drive wind turbine has been analyzed using HAWC2 that account for the coupled dynamics of the wind inflow, elasticity, and controls of the turbine. this work presents the steady-state response of the system and natural frequency of the first thirteen structure turbine modes as a function of wind speed. Rotor, generator speeds, pitch angle, power production, thrust force, deflections of tower and blade are compared for one case below and one case above the rated wind speed.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07b
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• pp.835-836
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• 2006

최근의 선박 추진시스템은 기존의 엔진, 터빈 등의 구동 원에서 선박의 발전기로부터 선체 외부의 프로펠러와 일체형으로 구성된 모터를 구동하여 추진하는 전기추진식으로 변화되고 있다. 특히, 히토류계 영구자석재질의 발달로 인하여 대형 선박의 추진을 위한 대용량 자석계자형 BLDC와 영구자석형 동기전동기의 설계가 가능해 졌으며, 이에 대한 연구구도 활발히 이루어지고 있다. 그러나 이도 중 소형 선박기기에 한정되어 있으며, MW급 이상의 대형기기의 설계 연구도 일부 선진국에서만 진행 되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 5MW, 150rpm급 대용량 추진전동기 설계에 관한 연구를 하였다. 본 설계 모델은 오랜 기간 해양 운행을 해야 하는 선박특성 상 중요한 부분인 에너지 효율을 높이기 위하여 인버터를 전동기 내부에 배치한 구조로 부피와 중량을 줄이고, 더불어 속도에 따라 인버터를 커플링하여 상변환이 가능한 전동기를 설계하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.1052-1053
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• 2015

풍력발전기의 대용량화와 전력변환장치를 이용한 출력 안정화로 인하여 그리드 코드에서는 상정 사고 시 풍력발전기를 탈락시키지 않고 전압제어에 참여하도록 요구하고 있다. 풍력발전단지의 전압제어참여는 크게 단지 레벨과 발전기 레벨로 나누어지며, 개별풍력발전기가 단지 급 제어기로부터 무효전력 지령신호를 받아 필요량을 출력하는 구조이다. 따라서 풍력발전단지와 기존발전기 및 FACTS 설비와의 협조제어 알고리즘 연구에 앞서 개별풍력발전기의 전압제어특성에 대한 선행연구가 필요하다. 풍력발전기는 상정사고 시 전압강하가 크게 발생하는 경우 전압제어 Slope 특성을 이용하여 무효전력출력량을 산정하여 제어하도록 구성되어있다. 본 논문에서는 서로 다른 무효전력 출력 전압제어 Slope를 갖는 영구 자석형 풍력발전기의 출력특성에 대하여 모의하였으며, 해외 독일 Grid Code인 E.ON 및 SDLWindV에서 제안하는 전압데드밴드 변경 및 K_slope 변경을 통해 풍력발전기가 전압제어에 효과적으로 참여하여 전압강하가 개선됨을 증명하였다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.26 no.1
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• pp.31-37
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• 2016

This study considered the reduction of the detent force of a permanent magnet linear synchronous generator (PMLSG). The PMLSG has a relatively large magnetic air gap. Thus, a slotted type of stator structure is generally employed. Furthermore, the detent force, which is caused by energy imbalances owing to the interaction between tooth-slot structures and the permanent magnets (PMs), must be minimized for start-up operation. Therefore, in this paper, the methods of auxiliary teeth and a notch in the teeth are applied to reduce the detent force.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2008.05a
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• pp.333-336
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• 2008

3MW 풍력발전기용 발전기의 구조적 특성을 소개하고 회전자의 동특성 해석을 수행하였다. 이 발전기는 증속기를 사용하였으며 정격속도는 1459 rpm 이며 30% over speed trip 조건을 적용하여 설계되었다. 회전자 pole에 전원 공급 없이 자기장을 만드는 영구자석을 사용하는 형태로 구조는 간단하다. 발전기의 냉각방법은 공극을 냉각하기 위하여 팬을 이용하여 공기를 순환하며 고정자 외형에는 냉각채널을 부착하여 냉각수를 순환한다. 회전기계의 설계 시에는 반드시 진동을 고려하여 가능하면 진동을 줄이는 방향으로 설계가 되어야 하며 회전축 계의 설계에 있어서는 계의 강도, 위험속도, 불평형 진동응답 및 안정성 등을 고려하여야 한다. 본 논문에서는 물리설계를 기본으로 하여 설계된 발전기의 형상을 간단하게 설명하고, 발전기의 회전자를 상용 유한요소 해석 프로그램인 ANSYS 를 이용하여 해석을 수행하였다. 해석절차는 정적해석을 수행하고 다음으로 모드해석을 수행 하였다. 모드형상에 따른 주파수를 표기하고 해석 결과를 나타내었다.