• 제목/요약/키워드: 유한부하

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철도차량용 스위치드 릴럭턴스 전동기의 설계 및 속도제어에 관한 연구 (A Study on the Design and Speed Control of the Switched Reluctance Motor for Railway Traction Application)

  • 조희;김경화
    • 한국철도학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.237-243
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    • 2012
  • 3차원 유한요소법을 이용하여 엔드코일 효과를 고려한 SRM의 자계해석을 수행하였다. 고정자 극 형상에 따른 자계특성의 비교를 통하여 제안된 형상에서 자계특성이 향상됨을 확인하였다. 해석한 자계특성을 적용하여 철도부하에 대한 PI 제어기와 슬라이딩모드 제어기의 속도제어를 수행하였다. 속도 제어 시뮬레이션은 Matlab-Simulink를 사용하여 구현되었으며 부하 가변 조건에서 슬라이딩모드 제어기가 PI 제어기에 비해 더 우수한 과도응답 및 정상상태응답을 나타냄을 확인하였다.

3차원 유한요소해석을 통한 고온초전도 동기모터 설계 (High-temperature Superconducting Synchronous Motor Design through 3D FEM Analysis)

  • 백승규;권영길;김호민;이재득;박관수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.642_643
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    • 2009
  • 초전도 동기모터는 공심형의 구조로 인하여 3차원적인 해석을 수행해야 정확한 출력 특성을 예측할 수 있다. 본 논문에서는 3차원 유한요소해석을 통하여 초전도 동기모터의 역기전력을 산정하고, 이를 이용하여 부하에 따른 효율, 역률, 부하각, 고정자 전류 등을 예측하여 적합한 설계안을 도출하고자 한다. 특히 계자코일에 사용되는 고온초전도 선재의 가격이 현재 3~4 만원/m 정도로 고가이므로, 코일의 턴수를 변화시키면서 역기전력을 계산하여 적정 설계안을 도출하고자 한다.

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심부전 정도에 따른 좌심실보조장치의 박동효율예측을 위한 심장의 전기역학적 유한요소 모델의 응용 (Application of Cardiac Electromechanical FE Model for Predicting Pumping Efficacy of LVAD According to Heart Failure Severity)

  • 정대현;임기무
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제38권8호
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    • pp.715-720
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    • 2014
  • 좌심실보조장치(LVAD)가 심실부하감소에 미치는 영향을 극대화 하기 위해, 심실보조장치 치료를 위한 최적의 심부전 심각도 단계를 찾는 것은 중요하다. 우리는 심부전 정도에 따른 LVAD 의 박동효율을 이론적으로 예측하였다. 우리는 혈관시스템의 6 컴파트먼트의 Wind-kessel 모델과 연동된 심실의 삼차원 유한요소모델을 사용하였다. 이 모델을 이용하여, LVAD 치료 하에서 심부전의 정도에 따라 심실의 수축성 ATP 소모율, 좌심실압력, 심박출량, 심박출 분획, 1 회심박출량 등과 같은 심장응답을 예측하였다. LVAD 치료 중에 에너지학적 부하조건을 암시하는 수축성 ATP 소모율은 5 단계 심부전 조건에서 가장 크게 감소하였다. 따라서, 우리는 LVAD 를 회복으로의 가교로서 고려하고 있을 때, 심부전 5 단계에서 LVAD 치료를 시작하는 것이 가장 적절하다는 결론을 내린다.

혼합가스용 25.8kV 가스절연부하개폐기 전계강도 및 절연특성 해석 (Electric field analysis of 25.8kV gas-insulated circuit breaker for nature friendly GAS)

  • 하정우;신판석;이동희
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.113-115
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    • 2006
  • 본 연구에서는 25.8kV 가스절연부하개폐기에 사용되는 절연매질용 혼합가스에 의한 주요부분 전계 강도 및 절연특성을 유한요소 전자계해석 프로그램(FLUK2D)을 이용하여 해석하였다. 3상, 25.8kV, 630A 가스절연부하개폐기를 축대칭FEM을 이용하여 개폐시 주요부분 표면전계강도와 혼합가스의 절연특성을 분석하였다. 전계강도 분석결과는 가스절연부하개폐기 설계를 위한 자료로 활용된다.

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부하상태를 고려한 매입형 영구자석 전동기의 역기전력 파형 연구 (Investigation on EMF Waveform in the Interior Permanent Magnet Synchronous Machine Considering Load Condition)

  • 이범주;서장호;곽상엽;정현교
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.811-812
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    • 2006
  • 본 논문은 부하상태에 따른 매입형 영구자석 전동기에서의 역기전력 파형을 제시하였다. 유한요소해석에 기초한 고정투자율법을 사용하여 무부하 상태뿐만 아니라 부하상태에 따른 역기전력 파형을 해석하였고, 매입형 영구자석 전동기의 설계변수가 역기전력 파형의 고조파 성분에 미치는 영향을 조사하였다.

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유한 요소법을 이용한 압전 변압기의 등가 회로 정수 구현 (Equivalent-circuit parameter Estimation of Piezoelectric Transformer Using Finite element Method)

  • 주현우;이창환;정현교
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.913-915
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    • 2001
  • 본 논문에서는 유한 요소법을 압전체에 적용하여 계산한 임피던스 파형을 실험적으로 검증하였으며 이를 압전 변압기에 적용하여 압전 변압기의 공진 특성 즉 입력측에서의 전기적인 임피던스 및 출력측에서의 전기적인 임피던스를 해석하였다. 또한 압전 변압기의 공진 모드를 나타내는 어드미턴스 궤적을 이용한 압전 변압기의 등가 회로 정수의 계산을 통해 등가 회로를 구성하였으며 무 부하시의 승압비를 계산하였다. 등가 회로를 이용하여 계산된 승압비의 결과를 유한 요소법을 이용한 결과와 비교하여 손실을 나타내는 등가 회로 정수(R)를 계산하였으며 유한 요소법에 의한 기계적인 진동 손실의 결과와 비교하여 계산된 저항(R)값의 타당성을 검증하였다.

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케이징 구조 유연성을 고려한 터보펌프 임계 속도 해석 (Critical Speed Analysis of the Turbopump considering the Casing Structural Flexibility)

  • 전성민;김진한;곽현덕;윤석환
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.92-97
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    • 2006
  • 케이징 구조 유연성을 고려한 30톤 추력급 터보펌프에 대한 임계 속도 해석이 수행되었다. 로터와 케이징을 포함한 전체 모델에 대한 3차원 유한요소법이 회전체 동역학 특성을 예측하기 위하여 적용되었다. 케이징 구조 유연성의 영향을 고찰하기 위하여 로터 단독 모델과 고정-고정 및 자유-자유 경계조건을 갖는 로터-케이징 연계 모델에 대한 수치 해석이 이루어 졌다. 무부하 하중 조건과 부하 하중 조건에서의 볼 베어링 강성이 각각 진공 조건과 실제 엔진 장착 조건에서의 작동을 모사하기 위하여 사용되었다. 수치해석 결과로부터 케이징 구조 유연성의 영향이 터보펌프의 임계 속도를 감소시킴을 확인하였다. 특히, 높은 베어링 강성을 갖는 부하 로터 조건에서 낮은 베어링 강성을 갖는 무부하 로터 조건에 비하여 더 많은 영향을 받음을 알 수 있었다.

하악 구치부에서 임의로 부여된 교합과 실제 교합의 삼차원 유한요소해석결과의 비교 (Comparison of the outcomes of three-dimensional finite element analysis under arbitrary and realistic occlusal loading conditions in mandibular posterior region)

  • 이원섭;;김명수;박영석;임영준;김명주;권호범
    • 구강회복응용과학지
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    • 제36권2호
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    • pp.112-120
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    • 2020
  • 목적: 본 연구의 목적은 하악 구치부에서 두 가지 서로 다른 부하 양식에 따른 생역학적 결과를 비교하는 것이었다. 연구 재료 및 방법: 하악 구치부 자연치열 및 임플란트 모델을 제작하였으며, 임의로 부여된 교합과 아큐라 디지털 교합측정장치로 획득한 실제 교합 두 가지 하중 조건을 부여하였다. 임의로 부여된 교합의 경우, 총 100 N 하중을 교합점에 균일하게 배분하였으며, 실제 교합의 경우는 총 100 N 하중을 아큐라(Accura, Dmetec Co. Ltd., Seoul, Korea)로 측정된 정보에 근거하여 교합점에 차등 배분하였다. 하중에 대한 응력과 변위를 유한요소해석을 이용하여 분석하였다. 결과: 유한요소해석 결과, 서로 다른 부하 조건 하에서 등가응력 및 변위 모두 상당한 차이를 보였다. 결론: 유한요소해석 수행 시 정확한 측정에 기반한 실제 교합에 가까운 부하 조건을 재현하는 것이 추천된다.

영구자석 동기 전동기 모의를 위한 실시간 부하 모의 장치의 직류단 전압 설계 (DC-link Voltage Design of a Real-Time Emulator for the Emulation of Permanent-Magnet Synchronous Motors)

  • 이윤로;권용철;설승기
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2017년도 추계학술대회
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    • pp.59-60
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    • 2017
  • 본 논문에서는 하이브리드 / 전기 자동차의 견인용 전동기로 널리 쓰이는 영구자석 동기 전동기를 실시간으로, 실제 전력 상황에서 모의하는 실시간 부하 모의 장치(Real-Time Emulator, RTE)의 구동에 필요한 직류단 전압의 크기에 대하여 분석한다. 운전 주파수 및 스위칭 주파수 전류 모의까지 가능한 부하 모의 장치에서, 모의 전류 및 모의 운전 속도에 따라 필요한 직류단 전압을 구하는 방법을 이론적으로 전개하고, '도요타사(社)'의 하이브리드 자동차 '프리우스'에 내장된 견인 전동기의 모의를 위해 필요한 직류단 전압의 계산에 이를 적용해본다. 실제 물리적 지표를 반영하기 위해 모의하고자 하는 전동기에 대하여 유한요소법 (Finite Element Method, FEM)을 실행하여 얻은 값들을 사용하였다.

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무선 통신을 위한 고효율 CMOS 전력 증폭기 (High efficiency CMOS power amplifier for wireless applications)

  • 유창식
    • 한국통신학회논문지
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    • 제26권10B호
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    • pp.1475-1481
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    • 2001
  • 무선 통신을 위한 전력 증폭기를 0.25$\mu\textrm{m}$ CMOS 공정으로 구현하였다. 전력 효율을 증가시키기 위하여 class-E 구조를 사용하여 soft-switching 특성을 활용하였다. Class-E 부하 회로의 DC-feed 인덕터는 유한한 값을 갖도록 하여 RF-choke을 사용하는 경우에 비해 동일한 전력과 공급 전압에 대해 필요로 하는 부하 저항의 크기를 증가시킴으로써 전력 효율을 더욱 증가시킬 수 있었다. 또한 common-gate switching 방법을 사용하여 기존의 switching 방법에 비해 허용되는 공급 전압의 크기를 두배 정도 증가시킬 수 있도록 하였다. 이러한 기법을 사용함으로써 900MHz의 주파수에서 공급 전압이 1.8V일 때 트랜지스터에 아무런 전압 stress를 가하지 않고 0.9W의 전력을 41%의 효율(power added efficiency, PAE)을 가지면서 50Ω 부하에 전달함을 확인하였다.

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