• 제목/요약/키워드: Magnetic Gear

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마그네틱 기어를 적용한 항공기용 전기추진 시스템의 성능 연구 (Study on Performance of Electric Propulsion Systems for Aircraft applying Magnetic Gears)

  • 이성현;김래은;서정무
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.27-34
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    • 2023
  • 본 논문은 마그네틱 기어를 적용한 항공기용 전기추진시스템에 관하여 기술한다. 항공기 추진모터는 높은 토크가 요구되기 때문에 감속기를 결합하여 토크를 증대시킬 수 있다. 하지만 기계식 기어는 마찰에 의한 손실과 열 및 진동 등으로 인해 잦은 유지 보수가 필요하다. 기계식 기어를 사용하지 않는 직접구동형 전동기의 경우 고 토크를 달성하기 위한 설계 시 전동기의 크기와 중량이 증가하게 된다. 본 논문은 항공기의 전기추진 시스템에서 기계식 기어의 유지보수와 직접구동형 전동기의 중량 증가 문제를 해결하기 위해 마그네틱 기어 적용 방안을 제안한다. 항공기용 전기추진 시스템에 적합한 마그네틱 기어를 설계하고 직접구동형 전동기와 성능을 비교함으로 마그네틱 기어의 적용 가능성을 확인한다.

Design of Coaxial Magnetic Gear for Improvement of Torque Characteristics

  • Shin, H.M.;Chang, J.H.
    • Journal of Magnetics
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    • 제19권4호
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    • pp.393-398
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    • 2014
  • This paper proposes new types of models that have coaxial magnetic gear (CMG) configurations to increase torque transmission capability. They have flux concentrating structures at the outer low speed rotor, and permanent magnets (PMs) are embedded in the space between stationary pole pieces. The torque performances of the proposed models are compared with those of a basic CMG model. The harmonic torque components due to air gap field harmonics are also analyzed to investigate the torque contribution of each harmonic by using finite element analysis (FEA) and the Maxwell stress tensor. The proposed CMG model is optimized to have high torque density with low torque ripples by response surface methodology (RSM). Compared to the basic CMG model, the proposed model has a huge increase in transmitted torque density, and is very advantageous in term of PM use.

일체형 고조파 조절기를 갖는 마그네트 기어 감속기의 특성 연구 (Characteristic Study of a Magnet Gear Speed Reducer with a Unified Harmonic Modulator)

  • 이상준;정광석
    • 한국생산제조학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.348-354
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    • 2015
  • Using a magnetic gear, the speed and torque of the driving axis can be decreased and increased, respectively, similar to a mechanical speed reducer. In particular, because the driving side can be isolated mechanically from the load side, the magnetic gear was developed for application with environmental constraints. Of the existing topologies used for the magnet gear, the filtering method of a specified magnetic component is the most competitive. In this paper, a novel unified harmonic modulator is applied to filter the specified component. The torque conversion method using this modulator is described in detail, and the key factors of the modulator are derived from the influence on the resulting torque. The experimental setup was constructed and its torque transmission efficiency measured for varying loads. The transient characteristic from an excessive load is compared with the theoretical simulation.

전기자 형태의 회전자를 갖는 하이브리드 마그네틱 기어의 구조에 관한 연구 (A Study on the Structure of Hybrid Magnetic Gear with Armature Type Rotor)

  • 김찬승;박의종;김용재
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.1235-1242
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    • 2018
  • 풍속이 급변할 경우 전력계통 시스템과 기계시스템의 안전을 위해 풍력발전기를 제동시킨다. 이 때, 풍력발전기 내부의 기어박스에서 기어 이의 접촉하중으로 인한 기어의 손상 및 파손이 발생하며, 브레이크를 이용한 제동 시 블레이드의 동력을 그대로 전달받아 마찰열 상승, 브레이크의 성능 저하 등의 문제가 있다. 본 논문은 풍력 발전 시스템의 동력전달장치인 기계식 기어의 접촉에 의한 문제를 해결하기 위해 동력 차단 시스템을 결합시킨 하이브리드 마그네틱 기어의 형상을 제안한다. 이차원 유한해석법을 활용하여 하이브리드 마그네틱 기어의 형상에 따른 토크와 손실 분석을 통해 풍력발전 시스템에 적합한 하이브리드 마그네틱 기어의 형상을 도출하였다.

전동차 대치차 기어의 적절한 탐상법에 관한 연구 (A study on appropriate nondestructive inspection methods of gear units for rolling stock)

  • 이재일;이민열;이원학;손영진
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.571-582
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    • 2010
  • 전동차 중정비 시 대치차 기어의 비파괴검사 방법으로는 일반적으로 침투비파괴검사를 적용하고 있다. 침투비파괴검사는 결함의 미세한 개구부 속으로 침투액을 투입하여 표면에 잔류하는 여분의 침투액을 제거하고 현상제를 도포하여 결함지시 모양을 관찰하여 탐상하는 방법이다. 그러나 이 방법은 기어를 조립상태에서 침투비파괴검사를 실시하므로 많은 문제점이 있다. 치면의 각도가 급경사를 이루므로 충분한 침투가 어렵고 과잉제거의 문제가 있다. 그에 비해 자분비파괴검사는 표면 하 결함은 물론 미세한 결함 검출에 용이하다. 시험결과 치면에 응력이 집중되어 내부결함 및 미세결함이 존재하는 경우 침투비파괴검사로 발견되지 않는 경우가 있으나 자분비파괴 검사로 미세한 결함까지 발견 할 수 있었다. 따라서 전동차 대치차 기어의 합리적인 비파괴검사법은 자분을 사용한 비파괴검사가 적합하다고 판단한다.

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10MW급 해상풍력발전기 드라이브 트레인을 위한 마그네틱 기어의 속도별 설계 및 출력밀도 특성분석 (Power Density Characteristics Analysis and Design of Magnetic Gear according to Speed for Drive Train of 10MW Offshore Wind Turbine)

  • 김찬호;김용재
    • 전기학회논문지
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    • 제64권12호
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    • pp.1718-1723
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    • 2015
  • The diameter of the rotor of 2MW wind turbine is being developed by a number of companies with more than 80m, reliability and economic efficiency of the wind power generator has been improved. The need for large-scale wind turbine with excellent economy has been attracting attention because the new orders and the location of the wind turbine market has reached a limit. Technology development for enlargement of wind turbine is possible not only the improvement of energy efficiency but also reduce the construction costs per unit capacity. However, mechanical gearboxes used in wind generators have problems of wear, damage, need for lubrication oil and maintenance. Therefore, we want to configure the gearbox of a large-scale wind turbine using a magnetic gear in order to solve these problems of mechanical gearbox.

마그네틱 감속기의 극수비 영향 분석 (Analysis of Pole Ratio Effect of Magnetic Reducer)

  • 정광석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.277-283
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    • 2020
  • 기계식 기어의 치를 영구자석으로 대체한 동심 마그네틱 기어에서 원주방향을 따라 놓인 모든 자석이 동력 전달에 관여하므로 감속비를 결정하는 자석의 극수비는 마그네틱 기어의 거동 특성에 큰 영향을 미친다. 본 논문에서는 극수비를 변화시켜가며 마그네틱 기어에서 생성되는 전달토크의 밀도, 동손을 고려한 토크의 효율, 코깅 특성을 포함한 토크의 품질 등을 유한요소 해석을 이용하여 비교 분석하였다. 구동측의 극수를 2극에서 5극까지 변화시킬 때 전달토크가 최대가 되는 최적의 극수비가 존재함을 확인하였으며 이는 모듈레이터를 통한 구동측 자기장의 필터링 성분에 직접적인 영향을 받다. 전달 효율 역시 와전류 생성 밀도와 자기장간에 비례특성이 있으므로 전달 토크 밀도와 유사한 경향을 나타내는 것을 알 수 있으며 낮은 기어비에서는 95% 이상의 효율을 보인다. 제한된 극수를 갖는 영구자석의 상호작용에 기인하는 코깅 특성은 일반적인 동기 모터에서와 같이 구동측 자석의 개수와 모듈레이터 치의 개수간의 최소공배수에 반비례하는 것을 확인할 수 있었다. 전달 토크 평가를 위해 실제 시험 모델이 제작되었고 실증시험이 진행되었다.

상용 MR 댐퍼를 이용한 반능동형 착륙장치 낙하실험 (Drop Test Simulation of semi-active Landing Gear using Commercial Magneto-Rheological Damper)

  • 황재업;황재혁;배재성;임경호
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.44-48
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    • 2010
  • This paper is used the commercial magneto-rheological(MR) damper for landing gear. The damping characteristics of Commercial MR damper by changing the intensity of the magnetic field are investigated and the dynamic responses of the landing gear. it is set up tset equipment, the landing gear drop test system. The landing gear involved drop testing the gear. The landing gear is tested by implementing sky-hook control algorithm and its performance is evaluated comparing to the result.

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