• 제목/요약/키워드: 자기회로설계

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펄스방식의 핵자기 공명장치에 관한 새로운 구현방법 (New Implementation Method of the Pulsed Nuclear Magnetic Resonance Apparatus)

  • 김청월
    • 전자공학회논문지C
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    • 제35C권10호
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    • pp.1-11
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    • 1998
  • 본 논문은 핵자기 공명신호를 검출하기 위하여 자석상자 내에 한 개의 코일을 가진 펄스방식의 핵자기 공명장치에 대한 새로운 구현방법에 관한 것이다. 수소 원자핵의 Larmor 주파수가 5MHz가 되도록 설계된 자석상자에 5MHz 고주파 자기장을 인가하여 자석상자 내에 투입된 글리세린 시료로부터 수소 원자핵의 공명신호를 얻었다. 자석상자 내의 정자기장은 자기장의 세기가 1168 gauss인 영구자석을 사용하여 만들었으며, 고주파 자기장은 5MHz의 주파수를 가지며 전류의 크기가 8A인 고주파 신호를 5.73μH의 코일에 인가하여 발생시켰다. 고주파 자기장의 발생시간을 2.8μsec로 하였을 때 핵자기 공명신호는 최대 크기로 나타났으며, 반복 검출을 하기 위하여 고주파 자기장의 발생주기를 100msec로 설계하였다. 시료에서 발산되어 자석상자 내의 코일에 감지되는 핵자기 공명신호는 Larmor 주파수와 같은 주파수를 가지는 신호가 진폭변조된 형태로 나타났다. 코일에 감지된 신호를 송수신 분리회로와 전치증폭기 및 중간증폭기에서 각각 20.7dB, 36dB 및 40dB로 증폭하고 동기검파회로에서 검파하여 핵자기 공명신호를 얻었다.

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자기장 변화에 따른 전류 위상차를 이용한 열차 위치검지 장치 (A Train Locating Device Using the Current Phase Difference Upon Magnetic Field Variation)

  • 최재식;김백;노성찬
    • 한국철도학회논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.604-608
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    • 2012
  • 열차의 위치는 전통적으로 궤도회로를 사용하여 검지하였으나 CBTC와 같은 최근의 열차제어 시스템은 지상신호설비를 최소화 하기 위하여 궤도회로를 사용하지 않고 열차를 검지하는 방식을 사용한다. 따라서 궤도회로를 사용하지 않고 열차의 정확한 위치를 검지하는 시스템에 대한 관심이 증대되고 있다. 또한 기존의 궤도회로 사용구간에도 단락감도 저하시 안정적으로 열차검지를 위하여 비접촉식 열차검지장치를 보완 설치한다. 본 논문은 비 접촉식 열차검지기 장치의 일종으로 자기장의 변화에 따른 전류위상차를 이용하여 열차검지시스템을 설계하고 시제품을 제작하여 열차검지 성능과 설계조건 등을 판단하였으며, 기존 궤도회로장치에 비하여 다양한 장점이 있음을 알 수 있었다.

집중권을 시행한 영구자석 매입형 동기전동기의 철손 저감 (Core-loss Reduction on Permanent Magnet for IPMSM with Concentrated Winding)

  • 이형우;박찬배;이병송
    • 한국철도학회논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.135-140
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    • 2012
  • 집중권 방식의 견인용 영구자석 매입형 동기전동기(IPMSM)는 출력밀도의 관점에서 우수하나 심각한 영구자석 와전류 손실을 가지고 있다. 본 논문에서는 영구자석 매입형 동기전동기의 자기적 특성을 분석하여 V-타입 회전자 영구자석의 각도와 폭을 변경함으로써 철손을 최소화하는 최적설계를 수행하였다. 자성체의 비선형성을 고려하기 위하여 자기등가회로법 대신 유한요소법을 이용하였으며, 각 파라메타가 영구자석에 발생하는 철손에의 영향 및 파라메타간의 교호작용을 파악하기 위하여 시뮬레이션 기반의 실험계획법을 사용하였다. 이를 통하여 모터의 성능을 유지하면서 철손을 상당히 줄인 집중권 방식의 영구자석 매입형 동기전동기의 최적설계를 반응표면법을 이용하여 도출하였으며, 유한요소법을 이용하여 이를 검증하였다.

이동형 전원장치용 3[kW] PMA-RSG의 최적 설계에 대한 연구 (A Study on 3[kW] PMA-RSG Optimal Design for Mobile Power Supply)

  • 백제훈;;김남훈
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제23권6호
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    • pp.109-117
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    • 2009
  • 본 논문에서는 영구자석형 릴럭턴스 동기 발전기(PMA-RSG : Permanent magnet assisted-synchronous reluctance motor)에 대한 등가 자기 회로를 사용한 해석모델에 대해서 제시하고, 영구자석형 릴럭턴스 동기 발전기의 외형과 고정자 권선 그리고 특성을 결정하기 위해서 영구자석형 릴럭턴스 통기 발전기의 집중변수 모델(LPM : Lumped parameter model)을 제안한다. 집중변수 모델을 통하여 제안된 기기의 회전자 브리지에서 발생되는 자기 포화 현상에 대해서 예측하고, 기기의 성능에 대해서 효과적으로 검토한다. 집중변수 모델은 유한 요소법(FEM : Finite element method)에 비하여 정확하지는 않지만 영구자석형 릴럭턴스 동기 발전기의 자기적인 특성을 분석하는데 있어서 많은 시간이 걸리지 않으며, 초기 회전기기의 시제품 제작과 최적 설계에 있어서도 많은 장점을 가지고 있다. 집중변수 모델과 유한요소법을 통하여 영구자석형 릴럭턴스 동기발전기폭 초기 설계하고, 실제작을 고려하여 기기를 최적화하여 유한 요소법을 이용하여 설계 검증을 한다. 집중변수 모델의 선형 비선형 모델을 위해서 Matlab을 이용하였다. 제안된 영구자석형 릴럭턴스 통기발전기의 정당성을 검증하기 위해서 실제 역기전력 파형을 측정하였다.

Air-cored induction 코일 센서의 실험 기반 고주파 특성 모델링에 대한 연구 (Empirical Characterization of an Air-cored Induction Coil Sensor using Constructional Parameters)

  • 임한상;김인주
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제47권2호
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    • pp.1-7
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    • 2010
  • 본 논문은 Air-cored induction 코일 센서의 고주파 동작 특성에 대한 실험적 관계식을 제시한다. Air-cored induction 코일 센서는 입, 출력 간 선형성이 좋고 저주파 영역에서 정확한 출력 특성 예측이 가능해서 널리 사용되지만 민감도가 낮다는 단점이 있다. 반면, 고주파 영역에서는 코일 센서 구성상의 기생효과로 인해 민감도가 크게 향상되지만 인가되는 자기장 주파수에 대한 출력 민감도의 의존성으로 인해 사용이 제한되어 왔다. 그러나 최근 고정된 주파수의 자기장을 대상으로 하는 비파괴 자기 검사법에서 검사 성능을 향상시키기 위하여 이와 같은 코일 센서의 고주파 특성을 이용하기 시작하였는데 코일 센서를 고주파 영역에서 사용하기 위해서는 고주파 영역에서의 센서 특성에 대한 예측이 요구된다. 본 논문에서는 다양한 코일 센서의 구성 조건하에서 코일 센서의 주파수 응답 특성을 측정하고 이 측정 결과를 기반으로 하여, 민감도가 최대가 되는 공진 주파수와 최대 민감도를 코일 센서 단면의 지름, 권선 지름, 그리고 권선 수와 같은 구성 파라미터의 함수식으로 근사하였다. 함수식은 실험결과를 잘 반영하며, 추론된 함수식으로부터 원하는 사양을 가지는 코일 센서의 구성 방안 및 관련 회로 설계 사양을 얻을 수 있다.

평행 결합선로 이론에 근거한 새로운 집중 소자형 방향성 결합기 (Novel Lumped Element Backward Directional Couplers Based on the Parallel Coupled-Line Theory)

  • 박준석;송택영
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제14권10호
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    • pp.1036-1043
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    • 2003
  • 본 논문은 평행 결합 선로의 집중 소자형 등가회로를 이용한 방향성 결합기 설계 이론을 제안하였다. 이 등가 회로는 단지 자기 인덕턴스와 커패시턴스만을 가지며 이로 인해 정확한 집중 소자형 등가회로를 설계할 수 있는 장점을 제공한다. 본 논문에서 제시한 평행 결합선로의 등가회로와 등가 파라미터 추출식은 평행 결합 선로와 이 등가회로의 우$.$기 모드 특성의 등가관계를 이용하여 유도하였고, 본 논문에서 제시된 평행결합선로의 각 집중소자 등가회로 모델로 3 dB, 10 dB 방향성 결합기를 설계하여 시뮬레이션 결과와 실제 제작하여 측정한 결과를 비교하였다. 또한 LTCC 기술의 적용을 위하여 다층구조을 갖는 칩형태의 2 GHz대 집중소자형 방향성 결합기를 본 논문에서 제시한 등가회로 구조를 사용하여 설계하고, 상용 전자장 시뮬레이터를 사용하여 설계 결과를 검증하였다.

신경회로망 기반 자동 동조 뉴로-퍼지 PID 제어기 설계 (The Design of Auto Tuning Neuro-Fuzzy PID Controller Based Neural Network)

  • 김영식;이창구
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.830-836
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    • 2006
  • 본 논문에서는 기존의 PID 제어기와 퍼지 제어기의 특성을 공통으로 갖는 새로운 형태의 신경회로망 기반 자동 동조 뉴로-퍼지 PID제어기를 제안하였다. 제안된 제어기는 퍼지의 선형성을 이용하여 퍼지 PID 제어기의 퍼지 연산부를 간략화 시키고 일반 PID 제어기와 유사한 입출력 특성을 갖도록 하였으며 비선형 성분 보상을 위하여 제어기 출력에 가장 큰 영향을 미치는 출력측 스케일 계수를 단일 신경 회로망 구조로 변경하고 PID 제어기 구조를 유지하게 하였다. 또한 단일 신경 회로망 구조를 이용함으로써 신경회로망의 초기 연결강도와 계산량에 대한 문제점을 해결하고 오차의 부호 정보에 따라 학습계수를 변화시키는 가변 학습계수 역전파 알고리즘을 사용하여 오버 슈트가 작으면서도 빠른 수렴 속도를 갖도록 하였다. 제안된 제어기를 비선형성이 강한 시스템으로 알려진 자기 부양(magnetic levitation) 시스템에 실제 적용하여 본 논문에서 제안한 제어기의 우수한 성능을 확인하였다.

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초등학교 비만아동을 위한 통합비만관리프로그램의 효과 (Effects of integrated obesity management program on obese elementary school children)

  • 조인숙;류현숙
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.1378-1389
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    • 2020
  • 본 연구는 초등학교 비만아동을 위한 통합비만관리프로그램을 개발·적용하여 비만지수, 생활습관 및 자기효능감에 미치는 영향을 파악하기 위한 비동등성 대조군 사전·사후설계이다. 연구대상자는 초등학교 4~6학년 아동으로 실험군 30명과 대조군 28이었다. 통합비만관리프로그램은 교육프로그램 주 1회, 운동프로그램 주 3회로 구성하여 8주간 실시되었다. 수집된 자료는 chi-square test, independent t-test, repeated measure ANOVA를 사용해 분석하였다. 연구결과 실험군에서 체질량지수는 25.83kg/㎡에서 24.82kg/㎡로 감소하였고(p<.05), 체지방률은 대조군에 비해 감소하였으며(p<.05), 비만도도 개선되었다(p<.01). 그러나 근육량은 유의한 변화가 없었다. 중재 후 생활습관(p<.05)), 식이 자기효능감(p<.001), 운동 자기효능감(p<.05)은 향상되었다. 이를 통해 본 연구의 통합비만관리프로그램은 초등학교 비만아동들의 비만도와 비만을 감소시키는 생활습관 개선 및 자기효능감 증진에 효과적인 간호 중재임이 확인되었다.

근접장 광기록 시스템용 전자기구동 액추에이터의 설계 및 평가 (Design and Evaluation of An Electromagnetic Driven Actuator for Near-field Optical Recording System)

  • 김석중;이용훈;이철우;서중언
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권11호
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    • pp.2732-2741
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    • 2000
  • Combination of magnetic recording technology and optical recording technology such as Near Field Optical Recording is watched recently. In order to accomplish this technology, the development of an electromagnetic driven mm-sized mirror shifting laser beam in track direction have to needed. In Near Field Optical Recording System, shifting laser beam in track direction mean as fine tracking and means as coarse tracking. Therefore in Near Field Optical Recording, 2-stage actuator is composed of servo controller in reading or recording information on disc layer. In our research, through design and simulation process of driven mm-sized mirror, we arrange systematically design process of driven mm-sized mirror having good frequency transfer characteristics. Design and simulation processes included modal analysis of spring, calculation of magnetic moment according to the number of turns and geometric configuration of coil and magnetic circuit analysis meaning that calculation of magnetic flux density in air gap of magnetic circuit. After that we design and make parts of driven mm-sized mirror, assemble and evaluate our electriomagnetic driven mm-sized mirror. we compared design values with actual characteristic values and present solution scheme. Through these processes we performed manufacturing of an electromagnetic driven mm-sized mirror having good frequency-domain characteristics and high sensitivity characteristics.

초고속 영구자석 동기기의 기초자기회로설계 (Initial Magnetic-Circuit Design of High Speed Permanent-Magnet Synchronous Machine)

  • 주대석;홍도관;우병철;우경일;박한석
    • 전기학회논문지P
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    • 제64권1호
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    • pp.7-13
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    • 2015
  • This paper presents mathematical models for high speed permanent-magnet synchronous machine. The mathematical method with two successive steps is used to estimate design parameter as well as the output power. At first, mathematical model for a linkage flux problem is employed to calculate the number of winding turns and stack length of armature core. The magnetic circuit model for an induced voltage and the electric circuit model for a current are modeled. The output powers of the electrical generator were evaluated by the mathematical techniques. The results of this mathematical methods predict the specifications of the machine and can be applied in the design stage of the electrical machine.