• 전기학회논문지
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• 제64권11호
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• pp.1551-1557
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• 2015

Magnetic coupling is used where required high reliability. because magnetic coupling's durability is stronger than mechanical coupling's durability. This paper shows the characteristics of radially magnetized tubular type magnetic coupling by using Analytical method such as space harmonic method. Analytical method was used, to find force characteristics. First, on the basis of the magnetic vector potential and two-dimensional(2-D) polar-coordinate system, the magnetic field solutions of the radially magnetized permanent magnet are obtained. And we obtain the analytical solutions for the flux density produced by permanent magnet. Finally, we can calculate the force by using the Maxwell stress tensor. And then, Finite element method(FEM) is used to validate force characteristics.

• Coupled systems mechanics
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• 제10권1호
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• pp.21-38
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• 2021

This work is an attempt to design a dynamic model for a non local bio-thermoelastic medium with diffusion. The system of governing equations are formulated in terms of displacement vector field, chemical potential and the tissue temperature in the context of non local dual phase lag (NL DPL) theories of heat conduction and mass diffusion. Based on this considered model, we study the fundamental solution and propagation of plane harmonic waves in tissues. In order to analyze the behavior of the NL DPL model, we construct basic theorem in the terms of elementary function which determine the existence of three longitudinal and one transverse wave. The effects of various parameters on the characteristics of waves i.e., phase velocity and attenuation coefficients are elaborated by plotting various figures of physical quantities in the later part of the paper.

• 대한수학회논문집
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• 제37권1호
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• pp.213-228
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• 2022

In the present paper, we aim to study Yamabe soliton and Riemann soliton on Lorentzian para-Sasakian manifold. First, we proved, if the scalar curvature of an 𝜂-Einstein Lorentzian para-Sasakian manifold M is constant, then either 𝜏 = n(n-1) or, 𝜏 = n-1. Also we constructed an example to justify this. Next, it is proved that, if a three dimensional Lorentzian para-Sasakian manifold admits a Yamabe soliton for V is an infinitesimal contact transformation and tr 𝜑 is constant, then the soliton is expanding. Also we proved that, suppose a 3-dimensional Lorentzian para-Sasakian manifold admits a Yamabe soliton, if tr 𝜑 is constant and scalar curvature 𝜏 is harmonic (i.e., ∆𝜏 = 0), then the soliton constant λ is always greater than zero with either 𝜏 = 2, or 𝜏 = 6, or λ = 6. Finally, we proved that, if an 𝜂-Einstein Lorentzian para-Sasakian manifold M represents a Riemann soliton for the potential vector field V has constant divergence then either, M is of constant curvature 1 or, V is a strict infinitesimal contact transformation.

• 전력전자학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.318-323
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• 2007

본 논문에서는 영구자석형 5상 전동기(Five-phase permanent magnet motor)의 약계자 제어에 대한 연구를 수행한다. 제안된 전동기는 집중권 방식의 권선분포를 가지고 있고 사다리꼴 형태의 역기전력을 나타내고 있으며, 사다리꼴 형태의 전류를 인가하기 위하여 사인파의 기본파 성분에 3고조파 성분을 첨가하였다. 따라서 BLDC 전동기(Brushless dc motor)와 등가적으로 같은 평균토크를 발생시키면서 BLDC 전동기의 단점을 극복할 수 있었다. 전동기 전류의 토크성분과 자속성분은 다중 레퍼런스 프래임을 이용하여 분리할 수 있었으며, 결과적으로 쉽게 벡터제어가 이루어질 수 있었다. 사용된 전동기는 고속영역에서부터 저속영역까지 BLDC 전동기와 같이 높은 토크 밀도를 가지며, 약계자 영역이나 고속영역에서 영구자석형 전동기와 같이 제어의 용이함을 가진다는 장점을 가지고 있으며 실험결과를 통하여 제안된 전동기와 알고리즘을 검증하였다.

• 전기학회논문지
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• 제63권10호
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• pp.1377-1383
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• 2014

This paper deals with eddy current loss of magnetic coupling with radial permanent magnet (PM) using analytical method such as a space harmonic method. Superposition of two kinds analysis model is used to analyze eddy current loss induced in inner PM and outer PM of magnetic coupling. When the eddy current is induced, the environmental temperature increases, and the permanent magnet(PM) characteristics are degraded because the performance of PM is greatly influenced by temperature rise. Hence, the calculation of eddy current loss becomes an important factor in the magnetic coupling. In order to analyze eddy current loss, first, on the basis of the magnetic vector potential and two-dimensional(2-D) polar-coordinate system, the magnetic field solutions of the radial magnetized PM are obtained. And we obtain the analytical solutions for the eddy current density produced by permanent magnet. Lastly, analytical solutions for eddy current loss are derived by using equivalent, electrical resistance calculated from magnet volume and analytical solution for eddy current density. This analytical results are validated by comparing with the 2-D finite element analysis (FEA).

• 전기학회논문지P
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• 제55권3호
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• pp.141-145
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• 2006

The line current problem(2-dimensional space : point source) is not easy to analyze the magnetic field using the standard finite element method(FEM), such as overhead trolley line or transmission line. To supplement such a defect this paper is proposed the coupling scheme of analytical solution and FEM. In analysis of the magnetic field using the standard FEM. If the current region is a relatively small compared to the whole region. Therefore the current region must be finely divided using a large number of elements. And the large number of elements increase the number of unknown variables and the use of computer memories. In this paper, an analytical solution is suggested to supplement this weak points. When source is line current and the part of interest is far from line current, the analytical solution can be coupling with FEM at the boundary. Analytical solution can be described by the multiplication of two functions. One is power function of radius, the other is a trigonometric function of angle in the cylindrical coordinate system. There are integral constants of two types which can be established by fourier series expansion. Also fourier series is represented as the factor to apply the continuity of the magnetic vector potential and magnetic field intensity with tangential component at the boundary. To verify the proposed algorithm, we chose simplified model existing magnetic material in FE region. The results are compared with standard FE solution. And it is good agreed by increasing harmonic order.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제12권1호
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• pp.91-99
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• 2017

In order to meet the thermal performance analysis accuracy requirements of high density permanent magnet synchronous motor (PMSM), a method of multi physical domain coupling thermal analysis based on control circuit, electromagnetic and thermal is presented. The circuit, electromagnetic, fluid, temperature and other physical domain are integrated and the temperature rise calculation method that considers the harmonic loss on the frequency conversion control as well as the loss non-uniformly distributed and directly mapped to the temperature field is closer to the actual situation. The key is to obtain the motor parameters, the realization of the vector control circuit and the accurate calculation and mapping of the loss. Taking a 48 slots 8 poles high density PMSM as an example, the temperature rise distribution of the key components is simulated, and the experimental platform is built. The temperature of the key components of the prototype machine is tested, which is in agreement with the simulation results. The validity and accuracy of the multi physical domain coupling thermal analysis method are verified.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.688-695
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• 2017

본 논문은 파력 에너지 수집 장치에 사용할 수 있는 영구자석 선형 동기발전기의 특성 해석에 관한 것이다. 파력 에너지는 요요시스템과 같은 기구로 부터 얻어진다. 영구자석을 이용한 선형 발전기는 영구자석의 자력을 통해 별도의 전원공급이 필요 없고 유지 보수가 간단한 장점을 가지고 있다. 또한 높은 에너지 밀도를 갖는 희토류의 사용으로 영구자석 기기는 소형화 및 경량화가 가능하며 보다 높은 에너지 변환 효율을 얻을 수 있다. 영구자석 선형 동기발전기 특성 해석을 위해 2차원 극 좌표계 및 자기 벡터 포텐셜에 근거하여 영구자석과 전기자 반작용 자계해석을 수행 하였다. 해석 해를 이용하여 정현적인 속도입력에 의해 유도되는 유기기전력의 특성 식을 유도하고, 동일한 방법으로 역기전력 상수, 저항, 자기인덕턴스와 상호인덕턴스와 같은 전기적 파라미터를 얻었다. 본 논문에서 사용한 공간고조파법의 결과는 2차원 유한요소해석법 결과와 비교하여 잘 일치하는 것을 확인하였다. 이 결과는 영구자석 형 선형 발전기의 특성을 이해하는 것과 해석방법의 비교연구, 설계 최적화, 그리고 기기의 동적 모델링에 기여할 수 있다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제23권8호
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• pp.33-40
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• 2009

본 논문에서는 HAI(Hybrid Artificial Intelligent) 제어기반의 SV PWM 방식을 이용한 IPMSM의 고성능 제어를 제시한다. HAI 제어기는 적응 퍼지제어 및 신경회로망의 장점을 혼합 적용한다. SV PWM 방식은 지금까지 산업용 전동기 제어분야에 적용되고 있고 출력전류의 고조파 비율, 스위칭 주파수 및 응답특성을 향상시키는 수 있는 기법이다. HAI 제어기는 지령전압을 계산할 때 발생되는 문제점을 해결하기 위하여 종래의 PI 제어기를 대체하여 사용한다. HAI 제어기는 지령모델 기반의 적응제어, 퍼지제어 및 신경회로망으로 구성되어 속도 성능을 개선한다. 본 논문에서는 제시한 HAI 제어기를 적용하여 파라미터 변동, 정상상태 및 과도상태 등의 응답특성을 분석하고 종래의 FNN 제어기 및 PI 제어기의 응답특성과 비교한다. 따라서 본 논문에서는 HAI 제어기의 타당성을 입증한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권12호
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• pp.889-898
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• 2022

본 논문에서는 3차원 전자기장의 병렬 해석 기법을 제안하였다. 시간 조화 벡터 파동 방정식 및 유한요소 기법에 기반한 전자기장 산란 해석이 수행되었으며, 모서리 기반 요소 및 2차 흡수 경계 조건이 도입되었다. 개발한 알고리즘은 유한요소망을 분할한 뒤 각 프로세서에 할당함으로써 요소별 수치적분 및 행렬 조립 과정의 병렬화를 달성하였다. 이때 부영역 생성을 위해 그래프 분할 라이브러리인 METIS가 도입되었다. 대형 희박행렬 방정식의 계산은 다중 프론탈 기법 기반 병렬 연산 라이브러리인 MUMPS를 통해 수행되었다. 개발된 프로그램의 정확도는 Mie 이론해 및 ANSYS HFSS 결과와의 비교를 통해 검증되었다. 또한 사용된 프로세서 수에 따른 가속 지표를 측정하여 확장성을 확인하였다. 완전 전기 도체 구, 등·이방성 유전체 구 및 유도탄 예제 형상에 대한 전자기장 산란 해석이 수행되었다. 개발된 프로그램의 알고리즘은 추후 유한요소 분할 및 합성법에 활용될 예정이며, 더욱 확장된 병렬 연산 성능을 목표하고자 한다.