• Title/Summary/Keyword: 전자기 유한요소 해석

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GUI 3D FEM Package in CEMTool Environment (CEMTool 환경에서 GUI 3차원 유한요소법 패키지)

  • Park, Jung-Hun;Han, Se-Kyung;Kwon, Wook-Hyun
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2006.07d
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    • pp.2109-2110
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    • 2006
  • 유한요소법은 전자기, 기계, 또는 다른 공학 분야에서 다루는 풀기 어려운 복잡한 문제들을 해석하는데 널리 사용되고 있는 수치해석기법이다. CEMTool은 MATLAB과 유사한 과학기술 범용 패키지로서, 간편한 명령어 방식의 문법과 블록 다이어그램 설계, 이공학 전반의 함수 등의 다양한 기능들을 제공한다. 본 논문에서는 범용 공학 소프트웨어인 CEMTool 환경에서 실행되는 GUI 3D FEM 패키지에 대해 기술한다. FEM 해석의 일반적 단계인 전처리, 솔버, 후처리 단계별로 나누어 각 단계의 구조와 특징 등을 기존의 CEMTool 2D FEM 패키지, MATLAB PDE Toolbox, FEMLAB2.2와 비교하여 자세히 살펴보기로 한다.

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Analysis and Design of Hybrid Electromagnetic Linear Actuator for Linear Pump (리니어 펌프 구동용 하이브리드 전자기 리니어 엑츄에이터 해석 및 설계)

  • Lee, Jung-Hun;Kim, Jin-Ho;Lee, Jae-Yong;Jeong, Sang-Hyun;Han, Bang-Woo
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.20 no.1
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    • pp.28-33
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    • 2010
  • The purpose of this paper is to analyze and design a new hybrid electromagnetic linear actuator for linear pumps. Solenoid linear actuator is widely used because it occupies small space due to no mechanical energy conversion system. In addition, the energy loss is very low and it has no noise. Conventional solenoid linear actuator, however, has the critical drawback of high power consumption. In this research, we present a new hybrid electromagnetic linear actuator using a permanent magnet in order to reduce power consumption. The enhanced performance of the hybrid linear actuator was verified by dynamic finite element analysis.

3D Analysis of Electro Magnetic Force driving Actuator(EMFA) for High Voltage Gas Circuit Breaker (고전압 가스차단기용 EMFA 3차원 동작 특성 해석)

  • Choi, Sang-Min;Kang, Jong-Ho;Jung, Hyun-Kyo
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2007.04c
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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.

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Tilt analysis of optical pickup actuator using coupled fields analysis (연성해석을 이용한 광픽업 구동기 경사 해석)

  • 신창훈;김철진;이경택;박노철;박영필
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2002.05a
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    • pp.684-687
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    • 2002
  • In optical disk drive(ODD), pickup actuator, which comprises a key part of an optical disk drive equipment. must be thin. compact, and high sensitive. Low tilt is also an important requirement for the actuator, since optical disks are to high density. This tilt occurs from around the axis parallel to the tangential and radial direction of the disk. The main reason of the moment is the coupling effect between focus driving system and tracking driving system. This paper analyzed tut quantity due to focusing and tracking force through coupled fields analysts with electromagnetic analysis and structural analysis.

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Thermal distribution analysis of a power converter for air conditioner compressor (에어컨 압축기용 전력변환기의 열 분포 해석)

  • Han, Keun-Woo;Kim, Seong-Gon;Lee, Chung-Hoon;Choi, Myoung-Hyun;Jung, Young-Gook
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2016.07a
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    • pp.439-440
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    • 2016
  • 본 연구에서는 상용차의 무시동시 에어컨용 전력변환기의 열분포를 조사하였다. 유한요소법(PEM : Finite Element Method)기반의 열 분포 시뮬레이션을 한 후, 이 결과를 바탕으로 실험을 수행하였으며, 방열판 및 MOSFET의 열 분포 결과를 서로 비교 분석하였다.

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Lumped Parameter Modeling and Analysis of Electromagnetic Linear Actuator (전자기 리니어 액츄에이터의 집중매개변수 모델링 및 해석)

  • Jang, Jae-Hwan;Cho, Seong-Jin;Kim, Jin Ho
    • Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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    • v.15 no.5
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    • pp.18-24
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    • 2016
  • An electromagnetic linear actuator is controlled precisely and securely and is useful in devices that require linear motion. The most commonly used method in the performance verification process for an electromagnetic actuator is finite element analysis that utilizes CAE. However, finite element analysis has the disadvantage that modeling and analysis consume a lot of time. Accordingly, lumped parameter analysis can be an alternative approach to the finite element method because of its computation iteration capability with fair accuracy. In this paper, the lumped parameter model and simulation results are presented. In addition, the results of the lumped parameter analysis are compared with those obtained from finite element analysis for verification.

Characteristics Analysis of Small AFPM Generator with Variation of Coil Winding Method (권선 방법에 따른 소형 축방향 자속 발전기 특성 해석)

  • Lee, Keon-Su;Lee, Kyu-Seok;Park, Jung-Hyung;Yang, Hee-Jung;Lee, Sung-Ho;Park, Sung-Jun
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2011.07a
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    • pp.1015-1016
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    • 2011
  • 본 논문에서는 권선 방법에 따라 코일 U, V, W를 같은 층에 원주방향으로 배치한 집중권 권선 모델, 코일 U, V, W를 각각 한 층씩 원주 방향으로 배치한 분포권 권선 #1 모델, 코일에 경사각을 적용하여 코일 U, V, W를 한 층에 배치하는 분포권 #2 모델로 총 3가지 사양의 3상 코어리스 축방향 자속 발전기를 설계하였다. 3차원 유한요소 해석을 활용하여, 무부하 상태에서의 역기전력, 쇄교 자속 밀도와 외부 정류 회로를 구성한 부하 상태에서의 정류 전압, 정류 전류와 같은 전자기 특성에 대한 해석 및 특성 비교를 수행하였다.

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A Vibration Mode Analysis of Cable-type Winding for Distribution Power Transformer by using Transfer Matrix Method (변환행렬법을 이용한 케이블 권선형 배전용 변압기 귄선의 진동모드 해석)

  • Shin, Pan-Seok;Chung, Hyun-Koo;Yoon, Koo-Young
    • Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.23 no.1
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    • pp.85-91
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    • 2009
  • This paper proposes a simulation method of the internal winding fault to calculate the short-circuit current, electromagnetic force and vibration mode in a distribution power transformer by using FEM program(FLUX2D) and analytic algorithm. A usage of the Transfer matrix method is also presented for the vibration mode analysis of the cable-type winding of power transformer. The equations of the winding are approximated by the series expansions of the distributed mass mode and Timoshenko's beam theory. The simulation examples are provided for the cable type winding of the transformer(22.9[kV]/220[V], 1,000[kVA]) to verify the method. The proposed Transfer Matrix Method is also verified by the ANSYS program for the vibration mode of the transformer winding. The method presented may serve as one of the useful tools in the electromagnetic force and vibration analysis of the transformer winding under the short circuit condition.

Design and Analysis of Voice Coil Actuator to Drive Fuel Pump in Automobile (자동차 연료펌프 구동용 보이스 코일 전자기 엑츄에이터의 설계 및 해석)

  • Park, Se-Myung;Kim, Jin-Ho;Bai, Cheol-Ho
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.20 no.6
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    • pp.234-238
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    • 2010
  • Solenoid diaphragm fuel pump, which to replace mechanical fuel pump system by utilizing cam-shaft driving force, is in the spotlight for being a high efficient green car component. However, there is a drawback in power consumption as a solenoid diaphragm fuel pump only relies on solenoid for its flux needed in reciprocating motion. Therefore, this research proposes permanent magnet type VCM (Voice Coil Motor) fuel pump system to minimized power consumption. Furthermore, the study compares and analyzes power consumption and dynamic performance between the current and the former solenoid diaphragm pump by conducting finite element analysis with the commercial electromagnetic solver, MAXWELL.

Electromagnetic Force Calculation of Internet Winding Fault in A Distribution Power Transformer by using A Numerical Program (수치해석을 이용한 배전용 변압기 권선 고장시의 전자력 계산방법 연구)

  • Shin, Pan-Seok;Ha, Jung-Woo;Chung, Hee-Jun
    • Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.21 no.5
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    • pp.60-67
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    • 2007
  • In this paper, a simulation method of the internal winding fault is proposed to calculate winding current and electromagnetic force in a distribution power transformer by suing FEM program. The model of the transformer is a single phase, 60[Hz], 1[MVA], 22.9[kV]/220[V], cable-type winding. The short-circuit current and electromagnetic force are calculated by FEM(Finite Element Method) program(Flux2D) and the results we verified with theoretical formula and PSPICE program. The simulation results are fairly good agreement with the other verified methods within 5[%] error rate. The turn-to-turn short-circuit current is 500 times of the rated current and the electromagnetic force is about $20{\sim}200times$. The method presented in this study may serve as one of the useful tools in the electromagnetic force analysis of the transformer winding behavior under the short circuit condition for design of the structure.