• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.124-125
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• 2007

본 연구에서는 Free-piston 엔진용 원통형 선형 발전기의 전동기 운전을 이용한 기동에 관한 연구를 수행하였다. Free-piston 엔진의 피스톤이 흡기, 압축, 폭발, 배기 과정에 따라 정상 상태로 왕복운동을 하기 위해서는 기동 시 정지상태인 피스톤을 외부의 힘으로 움직여 연소실에 있던 공기를 밀어내고, 연료를 연소실안에 흡입한 뒤 다시 압축시켜 플러그를 통해 폭발시켜 주어야 한다. 이 과정에서 별도의 전동기를 사용하는 대신 Free-piston 엔진에서 사용하는 원통형 선형 발전기를 전동기로 사용하여 엔진의 기동을 위해 요구되는 속도와 토크를 만족시키는지 동특성 해석을 하였고, free-piston 엔진을 기동시키기에 충분한 속도와 토크를 낼 수 있다는 결론을 얻었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제26권6호
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• pp.638-644
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• 2015

This paper describes the continuing effort to analysis and design on dynamic and electrical behavior of gamma-type free piston Stirling engine/generator with dual-opposed linear generator for domestic micro-CHP (Combined Heat and Power) system. The double acting Stirling engine/generator has one displacer and two power piston which are supported by flexure springs. Two power pistons oscillate with symmetric sinusoidal displacement and are connected with moving magnet type linear generators for power generation. To operate Stirling engine/generator, combustion heat of natural gas is supplied to hot-end and heat is rejected from cold-end by cooling water. The temperature difference across the displacer induces the oscillating motion, and it can be explained with mass-spring vibration system. The purpose of this paper is to describe the design process of linear generator for the double acting free-piston Stirling engine.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제12권3호
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• pp.1219-1226
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• 2017

This paper presents the hybrid stepping machine for linear oscillating generators. The focus of the work is the suggestion of the improved model through the comparison of proposed models ; new flux concentrating PMs mover of the hybrid stepping generator is proposed based on the symmetrical and non-symmetrical stator cores of the surface mounted PMs mover, and non-slanted PMs and slanted PMs of the flux concentrating PMs mover. It is achieved using equivalent magnetic circuit considering leakage elements. Finally, this study suggests new hybrid stepping structure of linear oscillating generator.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제24권6호
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• pp.472-479
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• 2013

A free piston linear engine could be operated under HCCI combustion due to its variable compression ratios. To obtain HCCI combustion, the free piston linear engine needs a high compression ratio to achieve auto-ignition of the fuel/air mixture. In this study, an idea for obtaining a high compression ratio using the transition from SI combustion to HCCI combustion was proposed. The fuel used in this study is hydrogen, which is considered to be an environmentally friendly fuel. Besides, the effects of key parameters such as equivalence ratio (${\phi}$), load resistance ($R_L$) and intake temperature ($T_{in}$) on the SI-HCCI transition were numerically investigated. The simulation results show that the SI-HCCI transition is successful without any significant reduction of in-cylinder pressure as the intake temperature is increased from $T_{in}$=300K (SI mode) to $T_{in}$=450K (HCCI mode), while the load resistance and equivalence ratio are retained respectively at $R_L=120{\Omega}$ and ${\phi}$=0.6 in both SI mode and HCCI mode.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.395-398
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• 2006

this paper provides a novel method to start the linear engine coupled linear generator from dead stop to its final steady state operation. This method depends mainly to use the linear generator mounted on the shaft of the linear engine to provide the required thrust force to move and oscillate the linear engine from bottom to top dead centers. It is a cost effective approach to start the internal linear combustion engine using its coupled tubular permanent magnet linear generator proposed here. This linear generator operates in this case in motoring mode, providing the required thrust force by feeding this linear generator phases with currents by using a three phase PWM inverter controlled by position feedback scheme. In order to provide the desired thrust force with specific value and direction, a position feedback is required to control the free piston engine motion through controlling the inverter switches using PWM control scheme.

• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 한국전기화학회 2004년도 수소연료전지공동심포지움 2004논문집
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• pp.161-166
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• 2004

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권10호
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• pp.985-993
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• 2015

자유피스톤 스털링 엔진(Free-piston Stirling Engine, FPSE)은 석유자원 고갈로 인한 에너지 비용 상승으로 활발하게 연구되고 있는 신재생 에너지와 폐에너지 회수를 위한 핵심 에너지 변환장치로 주목받고 있다. 기존 스털링 엔진은 두 개의 피스톤과 기구부로 구성되어 열에너지를 기계동력을 변환한다. FPSE 는 기존 스털링 엔진의 단점인 기구부를 제거하고 각각의 피스톤에 스프링을 연결하여 진동 시스템으로 구성된 엔진으로서, 올바른 엔진 설계 및 운전 제어를 위하여 정교한 동역학 성능 예측이 필수적이다. 본 논문에서는 FPSE 의 외부 부하를 고려한 동역학 성능 예측 모델을 제시하고 선형 및 비선형 해석을 통한 성능 예측 방법론을 제시하였다. 선형 해석은 고유치 해석을 통한 근궤적 선도를 이용하여 엔진의 작동점을 예측한다. 비선형 해석은 외부 부하 감쇠의 선형항과 비선형항을 고려하여 수치적분을 통해 엔진 피스톤의 진폭을 예측한다. 이러한 동역학 성능 데이터는 엔진 출력 성능 예측에 활용된다. 또한, 본 논문의 해석 모델은 대표적인 FPSE 인 RE-1000 의 실험결과 및 기존 해석 연구들과 비교/검증하여 신뢰성을 검토하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.6-8
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• 2006

본 논문에서는 free-piston 엔진용 원통형 선형 발전기의 개발에 대하여 기술한다. 발전기의 주요 특성인 역기전력과 디텐트력은 유한요소법을 이용하여 해석되었으며 극 피치조정법을 사용하여 기기의 운전에 악영향을 미치는 디텐트력을 저감하였다. 제안된 설계안은 실제 제작되었고 실험을 통해 검증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.830-831
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• 2008

본 논문에서는 Free Piston 엔진용 5kw급 원통형 선형 발전기의 개발에 관하여 기술한다. 발전기의 주요 특성인 역기전력과 디텐트력은 유한요소법을 이용하여 해석하였으며 디텐트력의 저감을 위해 더미슬롯과 극피치 조정법을 적용하였다. 제안된 설계안은 실제 제작되었고 실험을 통해 검증되었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.874-875
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• 2008

본 논문에서는 Free-Piston 엔진용 원통형 선형 발전기의 개발에 대하여 기술한다. 발전기의 주요 특성인 역기전력과 디텐트력은 유한요소법을 통하여 해석되었고, 극 피치조정법을 사용하여 기기의 운전에 악영향을 미치는 디텐트력을 저감하였다. 제안된 설계안은 실제 제작되었고 실험을 통해 검증되었다.