• 전기학회논문지
• /
• 제59권11호
• /
• pp.1986-1989
• /
• 2010

The modification of magnetic structures for an E-core switched reluctance machine (SRM) comprising two segmented stator cores or a monolithic stator core is presented for ease of assembly, good manufacturability, mechanical robustness, and electromagnetic performance improvement. The E-core stator has four small poles with phase windings and two or four large poles (hereafter referred to as common poles), in between. The common poles are shared by both phases for positive torque generation during the entire operation. The E-core SRMs are compared to a conventional two-phase SRM. The comparison includes cost savings, torque, copper and core losses, and efficiency in order to validate the distinct features of the E-core SRMs. Magnetic equivalent circuit (MEC) technique is employed for proving the benefits of the E-core common-pole structure.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
• /
• pp.851_852
• /
• 2009

Shrink fitting which is assembling process to fix stator core on the motor frame is widely used at the mass production line of motors because of cost and productivity. This process produces compressive stress on a stator core, which causes negative effect for example, core and copper losses on motor performance. Magnetic properties of electrical steel are effected by both compressive and tensile and thermal stresses. Electromagnetic field analysis is considered one of the effective process since one can predict motor performance including core loss precisely. This method can consider non linear magnetic property with magnetic saturation which is typical electrical steel behavior. However this method is strongly depended on non linear magnetic data, one may have different calculation result whether considering mechanical stress or not. This study describes magnetic field analysis of a motor considering mechanical stress from shrink fitting. Analysis results are compared with each stress-free and stressed condition.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제18권5호
• /
• pp.1577-1584
• /
• 2018

The content of harmonic current increases with an increase in the number of power electronic devices in power grid. When a generator is directly connected to the power grid through a step-up transformer, the influence of the harmonic currents on the generator is inevitable. To study the influences of harmonics on generators, a 24-MW bulb tubular turbine generator is taken as an example in this paper. A 2-D transient electromagnetic field model is established. Through a comparative analysis of the data of experiments and simulations, the correctness of the model is verified. The values of the air gap magnetic density, torque and losses of the generator under various conditions are calculated using the finite element method. Taking the rated condition as a reference, the influence of the harmonic currents on the magnetic flux density is analyzed. It is confirmed that the time harmonic is a key factor affecting the generator performance. At the same time, the effects of harmonic currents on the torque ripple, average torque and eddy current loss of the generator are studied, and the mechanism of the variation of the eddy current loss is also discussed.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
• /
• 제11권3호
• /
• pp.639-643
• /
• 2016

This paper introduces the development process and investigation of a 60kW induction motor for electric vehicles. We present performance improvement in the induction motor of electric vehicle using copper die-casting based on a multi-gate process. Copper die-casting motors can reduce the size of the motor, the loss of the rotor, and material costs. We also introduce electromagnetic, thermal, mechanical design and analysis results that satisfy the design and the performance requirements. In order to analyze losses accurately of induction motor, commercial finite element analysis is done considering PWM voltage and thermal characteristics by using lumped-circuit parameters. Experimental tests are also carried out to validate the traction motor design.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제25권11호
• /
• pp.1128-1134
• /
• 2014

본 논문에서는 자계 집속을 위해 메타 물질 slab을 포함하는 무선 전력 전송 성능을 공진기의 유효 Q-factor와 결합계수 예측식을 사용하여 요소적으로 분석하였다. 구체적으로, 메타 물질이 갖는 손실을 고려한 등가회로를 제안하고, 이를 이용하여 무선 전력 전송 시스템을 분석하였다. 손실이 없는 이상적 또는 저손실 메타 물질이 시스템에 삽입될 경우, 음의 투자율로 인한 자계 집속으로 인해 전송 효율이 대폭적으로 개선될 수 있다. 하지만 음의 투자율을 구현하기 위해 RR (Ring Resonator) 또는 SRR(Split Ring Resonator)로 메타 물질을 설계할 경우, 구조에 의한 손실로 효율 증가에 악영향을 끼치게 된다. 점 자하 소스가 아닌 실제의 루프 공진기에 손실이 있는 메타 물질을 사용하여 전송 효율을 향상시키기 위해서는, 메타 물질의 폭을 송수신 공진기 간 거리의 반 이하에서 최적화하여야 한다. 손실 탄제트가 0.001인 메타 물질이 두 공진체 사이에 삽입되었을 때는 그 폭과 두 공진기 사이의 거리의 비가 약 0.35일 때 전송 효율이 93%(메타물질 사용하지 않은 경우는 53 %)로 최대가 되었으며, 손실 탄젠트가 0.2(실제 손실과 유사)를 갖는 메타 물질이 삽입될 경우, 그 비가 약 0.25에서 약 61 %의 최대 전송효율을 나타내었다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제17권2호
• /
• pp.101-109
• /
• 2006

본 논문은 광대역, DC to 40 GHz 5-bit MMIC 디지털 감쇠기의 설계 및 측정 결과를 나타내었다. 초광대역 감쇠기는 종래의 Switched-T 감쇠기에 전송 선로를 추가하고 전송 선로의 파라미터를 최적화하여 구현되었다. 고주파에서의 정확한 성능 예측을 위해 Momentum 시뮬레이션을 설계에서 수행하였고, 몬테 카를로 해석법을 적용하여 MMIC 공정 변동에 대한 성능의 안정성을 검증하였다. 감쇠기는 $0.15\;{\mu}m$ GaAs pHEMT 공정을 이용하여 제작하였다. 이 감쇠기는 1 dB의 해상도와 총 23 dB의 감쇠 동작 범위를 가진다. 전체 감쇠 범위와 40 GHz의 대역폭에서 높은 감쇠 정확도를 얻었으며, 20 GHz에서 6 dB 이하의 참조 상태 삽입 손실을 가진다. 전체 감쇠 상태와 주파수 범위에서 감쇠기의 입력단과 출력단 반사 손실은 14 dB 이상이다. 감쇠기의 IIP3는 33 dBm으로 측정되었다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제14권10호
• /
• pp.996-1003
• /
• 2003

기존의 트랜스버살 필터는 MMIC로 제작할 때 폭 방향에 비해 길이 방향의 길이가 너무 긴 단점이 있다. 본 논문에서는 필터의 길이 방향 길이를 줄여 제작에 더 유리한 구조를 가질 수 있으며 임의의 높은 결합도도 얻을 수 있는 다중 결합선로 방향성 결합기를 이용한 트랜스버살 필터를 제안하였다. 트랜스버살 필터의 입력단에 입력된 신호는 각 방향성 결합기를 거치면서 유전체와 도체 손실에 의해 점점 작아지기 때문에 뒤쪽에 위치한 방향성 결합기에서 결합된 신호는 설계치보다 작게 되어 필터의 주파수 특성을 열화시킨다. 이러한 현상을 개선하기 위해 수정된 결합계수 계산식을 제시하였다. 유도된 계산식 및 3차원 시뮬레이션을 통해 제안된 필터의 설계 방법과 동작 특성을 검증하였다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.42-46
• /
• 2014

In this study we investigated ac transport current losses in the face to face stack for the anti-parallel current flow, and compared the electromagnetic properties with those of the single SC tape as well as those of the same stack for the parallel current path. The gap between the SC tapes in the stack varied in order to verify the electromagnetic influence of the neighbors when current flows in opposite direction, and the model was implemented in the finite element method program by the commercial software, COMSOL Multiphysics 4.2a. Conclusively speaking, the loss was remarkably decreased for the anti-parallel current case, which is attributed the magnetic flux compensation between the SC layers due to the opposite direction of the current flows. As the gap between SC tapes was increased, the loss mitigation became less effective. Besides, the current density distribution is very flat cross the sample width for the narrower gap case, which is believed to be benefit for the power electric system. These results are all in good agreement with those predicted theoretically for an infinite bifilar stack.

• 한국산업정보학회논문지
• /
• 제24권2호
• /
• pp.57-63
• /
• 2019

점차적으로 늘어나는 전력 수요의 공급을 원활히 하기 위해서 발전 설비 뿐만 아니라 전력을 전송하기 위한 전력케이블의 증설도 반드시 필요하다. 하지만 대부분의 도심지에 전력을 공급하기 위한 전력케이블의 증설은 추가적인 케이블의 설치공사를 위한 공간을 필요로 하고 현재 국내 도심지에 케이블 설치를 위한 공간이 부족한 실정이다. 이에 동일한 사이즈로 더 많은 전력을 전송할 수 있는 초전도 전력 케이블은 부족한 케이블의 설치공간을 극복할 수 있는 대안으로 등장하였다. 하지만 대용량의 전력 전송의 이점을 가지고 있는 초전도 전력케이블은 교류 시스템에서의 일부 손실을 가지고 있다. 따라서 교류 전력 전송 시스템에서 초전도 전력 케이블을 도입하기 위해서는 교류손실의 설계 및 분석이 반드시 필요하다. 이에 본 논문에서는 다양한 초전도 전력케이블의 교류 손실 분석을 통하여 실제 초전도 전력 케이블의 제조 및 실계통 적용에 고려하고자 한다. 단일 초전도 선재에 대한 교류 손실의 이론적인 계산 방법은 존재하지만 많은 수로 구성된 초전도 전력 케이블의 교류손실 계산은 쉽지가 않다. 저자는 초전도의 E-J (Electric field-current density) 특성이 고려된 전자기적 유한요소해석법을 이용하여 다양한 종류의 초전도 전력케이블 교류 손실을 분석하고자 한다. 또한 본 초전도 전력케이블의 교류손실 특성 분석은 실계통에 적용될 초전도 전력케이블의 설계 및 개발에 중요한 요소로 작용될 것이다. [1-4].

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제15권5호
• /
• pp.473-479
• /
• 2004

본 논문에서는 cellular 이동통신용 기지국 안테나와 같이 사용되는 파장에 비해 비교적 부피가 큰 해석 대상 체의 근거리장에서 전력 밀도를 계산한 내용을 다루었다. 현재 국내에서 cellular 이동통신 기지국용 안테나로 널리 사용되는 판넬형 섹터 안테나를 모델링하고 FDTD 계산법으로 reactive 근거리장의 전자계 분포를 계산하였으며 near to far 변환 통하여 원거리장의 안테나 이득을 구하였다. 그리고 radiating 근거리장의 전력밀도를 계산하기 위하여 원거리장의 이득을 이용하여 gain-based 모델을 적용하였다. 끝으로 radiating 근거리장의 전력밀도 계산 결과와 ICNIRP guideline의 전력밀도에 대한 일반인 및 직업인의 노출 제한 값을 고려하여 인증 거리(compliance distance)를 산출하였다. Gain based 모델을 이용한 계산 결과를 표면주사(surface scanning) 방식을 이용한 전력밀도의 측정 결과와 비교한 결과 주방사 방향의 중심 위치에서 계산된 값은 gain based model을 이용할 경우 -14.55 ㏈m이고, 측정된 값은 -15.75 ㏈m으로 케이블 및 커넥터의 손실을 감안하면 매우 정확한 것으로 나타났다.