• 제목/요약/키워드: Electromagnetic vibration

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이식형 인공중이 시스템을 위한 고효율 차동 전자 트랜스듀서의 설계 (Design of High Efficiency Differential Electromagnetic Type Transducer for Implantable Middle Ear System)

  • 송병섭;노철균;김명남;조진호
    • 센서학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.171-182
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    • 2002
  • 이식형 인공중이에 사용되는 일반적인 전자기 방식의 진동 트랜스듀서에 비하여 두 개의 소형 영구자석을 같은 극끼리 접착한 후 코일내부에 위치시킨 차동 전자 트랜스듀서는 효율이 높고 코일-영구자석간의 공극조정이 필요 없으며 외부의 자기장에 대하여 영향을 받지 않는 특성을 가진다. 본 논문에서는 이러한 차동 전자 트랜스듀서를 이식형 인공중이 시스템에 사용하기 위하여 입력전류에 대하여 진동력의 크기를 최대화시킬 수 있는 효율적인 구조를 제안, 해석하였다. 유한요소 해석을 통하여 가장 효율적인 코일과 자석의 길이 비를 도출하였고 소리신호 전달을 위한 트랜스듀서의 필요 진동력을 산출한 후 트랜스듀서 발생 진동력을 해석하였다. 그리고 실제 이소골에 이식할 수 있는 크기의 트랜스듀서를 제작하기 위한 설계상수를 추출하였다. 계산된 설계상수를 이용하여 이식 가능한 크기로 트랜스듀서를 구현한 후 무부하 실험과 사체 부하 실험을 실시하여 제작된 트랜스듀서가 실제 중등이상 고도난청자를 위한 이식형 인공중이 시스템에 사용될 수 있음을 증명하였다.

TMD 제어성능 개선을 위한 ETMD 개발 (Development of ETMD for Improving TMD Control Performance)

  • 전승곤
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제26권4호
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    • pp.157-164
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    • 2022
  • The TMD has a simpler structure than other vibration control devices and shows excellent control performance for the standardized vibration occurring in the structure. However, when the vibration cycle of the structure coincides with the vibration cycle of the TMD due to the sudden external loads, the off-tuning occurs, which threatens the structure while increasing the vibration width of the TMD. Therefore, Electromagnetic Tuned Mass Damper (ETMD) was developed as a semi-active TMD that prevents off-tuning while exhibiting excellent control performance like TMD. To verify the control performance of the developed ETMD, the bending behavior control performance evaluation experiment using a simple beam bridge was performed. The experimental method compared the mutual control power by experimenting with the existing TMD method and the developed ETMD under nine excitation frequency conditions. As a result, it was confirmed that the control effect of ETMD was about 4.85% higher than that of TMD at 3.02Hz, which generates the maximum displacement in the simple beam bridge. Also, the off-tuning occurred in some excitation conditions when using TMD, although the off-tuning did not occur when using ETMD. Therefore, the excellent control performance of the ETMD developed in this study was verified.

가동코일형 전자기식 작동기를 결합한 함정 탑재장비용 마운트 개발 (New Mount with Moving-Coil-Type Electromagnetic Actuator for Naval Shipboard Equipment)

  • 신윤호;문석준;정우진;전재진
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제23권10호
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    • pp.885-894
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    • 2013
  • 이 연구에서는 함정탑재 장비의 진동으로부터 기인되는 고체음의 저감을 목표로 새로운 형태의 복합형 마운트를 개발하였다. 수동형 마운트와 비접촉식 전자기식 작동기 또는 관성력형 작동기로 구성된 복합형 마운트가 우수한 성능을 보유한다는 선행연구 결과를 바탕으로 이 연구에서 개발된 복합형 마운트는 기존의 검증된 수동형 고무마운트와 전자기식 작동기를 비접촉식으로 결합한 형태이며, 내충격 성능을 고려하여 설계하였다. 먼저 장비로부터 유발된 진동이 외부로 전달되는 성분의 차단에 대해 복합형 마운트의 효과적인 구성요소 배치형식을 제안하였으며, 여러 설계인자를 고려한 초기 설계안을 제시하고, 마운트 설치 시 문제원인이 될 수 있는 내충격 성능을 고려한 최종 설계를 수행하였다. 설계된 복합형 마운트를 제작하고, 실험을 통해 성능을 검토하였다.

신체의 움직임을 통한 센서 및 전기장치 전원공급용 에너지 하베스터 설계 (Design of Kinetic Energy Harvester for Body-worn Sensors and Personal Electric Devices)

  • 서종호;이한민;오재응;김영철
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.415-418
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    • 2013
  • This paper presents an electromagnetic kinetic energy harvester which is suitable for supplying power for body-worn sensors and personal electric devices. Human motions are investigated by measuring the acceleration signal at each points of the body during walking and running. The dynamic characteristics of the harvester can be calculated from the transfer function of the system. The transduction factor can be calculated from the electromagnetic field analysis by Maxwell software. The prototype of the harvester is designed and manufactured. The theoretical power characteristics are compared with the experiment results.

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엘리베이터 직접 구동용 박형 영구자석 동기전동기의 진동에 관한 연구 (A Study on vibration of slim type Permanent Magnet Synchronous Motor for driving elevator)

  • 김성주;김경호;조윤현
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.6-8
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    • 2003
  • Electromagnetic system of motor is being minimized by superior magnetic material and advanced design technology. But this type of motor causes a serious vibration. This is a big problem of motor operation. To decrease a vibration, motor is need to be designed considering mechanical vibration. This paper study about torque, natural frequency and mechanical vibration according to displacement.

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대형 멀티 전자기 가진 시스템 설계 (Design of Large Multi-Electromagnetic Shaking System)

  • 임종민;문상무;은희광;최석원;최준민
    • 항공우주기술
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    • 제7권2호
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    • pp.76-81
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    • 2008
  • 우주환경시험팀에서는 발사환경 시 진동 시험을 위해 진동 테스트 장비를 운영 중에 있으며 이를 이용하여 여러 위성 프로그램의 환경시험을 성공적으로 수행하였다. 발사체 및 대형위성의 진동시험을 위한 대형 전자기 시스템의 요구를 충족시키기 위해, 직경 3m급 헤드익스펜더를 가진 대형 멀티 전자기 가진 시스템을 개발하고 있다. 개발 시스템은 160 kN의 추력을 가진 3대의 가진 시스템으로 구성되어 있으며 최대 8톤급 시험체의 진동시험과 300 kNm의 횡 하중 지지할 수 있도록 설계되었다. 본 연구에서는 대형 멀티 전자기 가진 시스템 개발 과정에서 요구되는 각 요소의 설계에 대한 연구 결과를 소개하고자 한다.

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구조물 진동제어를 위한 전자석구동 HMD의 응용에 관한 연구 (A study on the Application of Electromagnetic Type HMD for Vibration Control of Structure)

  • 최현;정정교;김두훈;이상조
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2000년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.280-285
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    • 2000
  • With recent development of technology of high stiffness material and the structural design, the construction of high rise structures such as tall building, tower has increased. The more flexible and slender structure is vulnerable to the internal and external dynamic loads induced by earthquake, wind and traffic load. There have been great effort and many researches to minimize the influence of dynamic loads on the structure. The traditional and stable method, the application of the passive damper, is not able to comply with various dynamic loads, while the mass damper which active control technology is integrated can effectively comply with load types. Therefore, the application of active control of huge structures with AMD(Active mass damper) or HMD(Hybrid Mass damper) is increasing. Up to now, most of actuators are servomotor and hydraulic actuator. But it is known that the electromagnetic actuator applies non contacting control force, which makes the control system easier with no characteristic change depending on time. In this paper, Hybrid mass damper with electromagnetic actuator was designed and applied to building scaled structure. The performance of designed HMD tested by shake table test is included.

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자기장 및 열하중을 받는 복합재료 판의 동적 특성 (Dynamic Characteristics of Composite Plates Subjected to Electromagnetic and Thermal Fields)

  • 김성균;이근우;문제권;최종운;김영준;박상윤;송오섭
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제21권6호
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    • pp.536-545
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    • 2011
  • Structural model of laminated composite plates based on the first order shear deformable plate theory and subjected to a combination of magnetic and thermal fields is developed. Coupled equations of motion are derived via Hamilton's principle on the basis of electromagnetic equations (Faraday, Ampere, Ohm, and Lorentz equations) and thermal ones which are involved in constitutive equations. In order to reveal the implications of a number of geometrical and physical features of the model, free vibration of a composite plate immersed in a transversal magnetic field and subjected to a temperature gradient is considered. Special coupling effects between the magnetic-thermal-elastic fields are revealed in this paper.

Broadband energy harvester for varied tram vibration frequency using 2-DOF mass-spring-damper system

  • Hamza Umar;Christopher Mullen;Soobum Lee;Jaeyun Lee;Jaehoon Kim
    • Smart Structures and Systems
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    • 제32권6호
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    • pp.383-391
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    • 2023
  • Energy harvesting in trams may become a prevalent source of passive energy generation due to the high density of vibrational energy, and this may help power structural health monitoring systems for the trams. This paper presents a broadband vibrational energy harvesting device design that utilizes a varied frequency from a tram vehicle using a 2 DOF vibrational system combined with electromagnetic energy conversion. This paper will demonstrate stepwise optimization processes to determine mechanical parameters for frequency tuning to adjust to the trams' operational conditions, and electromagnetic parameters for the whole system design to maximize power output. The initial optimization will determine 5 important design parameters in a 2 DOF vibrational system, namely the masses (m1, m2 (and spring constants (k1, k2, k3). The second step will use these parameters as initial guesses for the second optimization which will maintain the ratios of these parameters and present electrical parameters to maximize the power output from this system. The obtained values indicated a successful demonstration of design optimization as the average power generated increased from 1.475 mW to 17.44 mW (around 12 times).

Design of an Electromagnet with Low Detent Force and its Control for a Maglev Super-speed Vehicle

  • Lim, Jaewon;Kim, C.H.;Han, J.B.;Han, H.S.
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제10권4호
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    • pp.1667-1673
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    • 2015
  • The vibration and noise caused by the dynamic interaction between electromagnetic suspension and the linear synchronous motor stator beneath a flexible guideway remain problems in designing attractive Maglev trains. One possible method to reduce the sources of vibration is to minimize the detent force in the linear synchronous motor that creates variations in both lift force and thrust. This paper proposes lowering detent force by using separated core instead of single united core. The magnet is designed to adapt to the deflected guideway at a speed of 550km/h. This study will analyze the electromagnetic field and control performance, and how they relate to lift forces and dynamic responses.