In this paper, we investigated the fault current limiting characteristic of flux-lock type High-Tc superconducting fault current limiter(HTSC-FCL), which is comprised of a flux-lock reactor and an external magnetic field coil covering the HTSC element In this HTSC-FCL, the initial limiting current level can be controlled by adjusting the inductance of the each coil. Furthermore, the fault current limiting characteristics of HTSC-FCL can be improved by applying 'the external magnetic field into the HTSC element We performed the computer simulation by numerical analysis about the flux-lock type HTSC-FCL and compared the results of experiment with simulation ones. We can obtain the same results from both the computer simulation and the experiment except for the time immediately after fault occurs.
태양광 발전 시스템을 위한 무접점 변압기 적용 고효율 Full-bridge LLC 공진컨버터를 제안하였다. 제안된 LLC 공진컨버터는 직렬 커패시터와의 직렬공진을 위해 무접점 변압기의 누설인덕턴스와 자화인덕턴스를 이용하였다. 제안된 LLC 공진컨버터는 공진주파수 보다 높은 스위칭영역에서 연속 공진전류로 동작하는 기존 직렬공진 컨버터와는 달리 공진주파수 아래의 좁은 주파수 범위에서 불연속 공진전류로 동작한다. 이러한 불연속모드 공진전류 때문에 제안된 컨버터는 어떤 보조회로 없이 무접점 변압기 1차측 주스위칭 소자의 영 전압 스위칭(ZVS)과 2차측 다이오드의 영 전류 스위칭(ZCS)을 얻을 수 있고, 높은 전압이득특성을 갖는다. 본 논문에서는 무접점 변압기 적용 Full-bridge LLC 공진컨버터를 이용한 무접점 전원장치에 대한 이론적 해석 및 시뮬레이션을 통해 150W급 시제품을 제작하여 태양광 발전 전원시스템에 적용 실험한 결과를 서술했다.
LLT 변압기 적용 LLC 직렬공진컨버터의 동작특성에 대해 설명하였다. 본 논문에서는 1차측 권선과 2차측 권선을 분리하고, 변압기 중간에 공극(Air-Gap)을 삽입한 일체화된 LLT 변압기를 적용하였다. 이와 같이 적용된 LLT 변압기의 경우 1차측 누설인덕턴스만이 증가되는 것이 아니고 2차측 누설인덕턴스 또한 증가되게 된다. 이렇게 증가된 2차측 누설인덕턴스는 전압이득 특성곡선에 있어 LLC 직렬공진컨버터에 적용한 변압기를 사용한 경우보다 전체적으로 높은 전압이득 특성을 가지게 된다. 따라서 본 논문에서는 2차측 누설인덕턴스를 고려한 일체화된 LLT 변압기적용 LLC 직렬공진컨버터에 대해 이론적으로 해석하고 시뮬레이션 하였으며, 400W급 시제품을 제작하여 실험한 결과에 대해 서술하였다.
본 논문에서는 두 코일의 직 병렬결합을 이용한 초전도 사고전류제한기의 사고전류제한 특성을 분석하였다. 구조는 병렬 또는 직렬로 연결된 두 코일과 두 코일 중 하나와 직렬 또는 병렬로 연결되는 초전도 소자로 구성된다. 동작원리는 사고전에는 초전도 소자는 초전도 상태에 있어 병렬 또는 직렬로 연결된 두 코일에 의해 발생되는 자속은 서로 상쇄되어 두 코일에 유기되는 전압이 제로를 유지하게 되지만 사고가 발생할 경우 초전도 소자의 저항이 발생되어 두 코일에서 발생되는 자속은 더 이상 상쇄되지 않게 된다. 따라서 두 코일에 전압이 유기되고 이에 따라 사고전류를 제한하게 된다. 단락실험을 통해 두 코일의 직 병렬결합에 따른 사고전류제한 특성을 분석하였으며 분석을 동해 사고전류제한기의 동작전류를 증가시킬 수 있음을 확인하였다.
본 논문에서는 브러시리스 직류 전동기의 상권선 인덕턴스에 의해 발생하는 위상지연을 보상함으로써 토크리플을 저감하는 방법을 제안한다. 브러시리스 직류 전동기의 토크리플 특성을 상권선 인덕턴스에 의한 전류지연의 관점에서 개선하기 위하여, 전동기의 한 상에서 발생하는 토크를 위상지연항의 함수로 표현되는 퓨리에 급수로 유도하고. 또한, 유도된 퓨리에 급수로부터 위상지연을 보상했을 때의 토크 식을 유도한다. 보상된 한 상의 토크가 이상적인 토크 파형인 구형파에 대한 퓨리에 급수와 같아짐을 보이고 결과적으로 토크리플이 감소함을 보인다. 위상보상에 대한 실험적인 방법은 인버터의 스위칭 패턴을 보상된 위치의 패턴으로 발생함으로써 실현된다. 시뮬레이션 결과와 3상 4극 브러시리스 직류 전동기에 대한 실험결과를 통하여 제안한 방법의 토크 리플 저감 효과를 확인하였다.
본 논문에서는 GaN-HEMT를 이용하여 X-대역에서 동작하는 이단으로 구성된 전력증폭기를 설계 및 제작하였다. 높은 전력 이득을 얻기 위해 간단한 구조의 중간 단 정합 네트워크를 통해 이단으로 구성하였다. 3D EM 시뮬레이션을 통하여 본드와이어 인덕턴스와 기생 캐패시턴스를 예측하였다. 본드와이어 인덕턴스를 줄임으로써 정합 네트워크의 Q(quality-factor)를 최소화하여 대역 특성을 향상시켰다. 제작된 전력증폭기는 40 V의 동작 전압을 인가하였으며, 8.1~8.5 GHz에서 16 dB 이상의 전력 이득, 42.5 dBm 이상의 출력 전력, 35 % 이상의 효율 특성을 나타냈다.
본 연구에서는 기존의 구조와 대등한 용량을 가지면서도 module내부에서 capacitor가 차지하는 부피를 최소화하고, 특히 기생 직렬 인덕턴스 값을 최소화할 수 있는 구조를 고안하였다. 이 과정에서 위에서 언급한 via의 위치, 길이, 개수등에 의한 특성을 분석하고 이를 최적화 하였다. HP사의 HFSS를 통해 이 구조의 특성을 검증하고 등가 회로 분석을 통해 기생 직렬 인덕턴스 값을 계산하였다. 이를 화인하기 위해 LTCC재료를 이용하여 실제로 시작품을 제작하여 직접 측정하였다. 이러한 buried type의 수동소자를 가장 정확하게 측정할 수 있는 방법을 고안하였고, 이 과정에서 측정을 위한 via, strip line 의 특성들을 모두 수치화하여 내장되어 있는 capacitor 만의 특성을 얻어내었다.
전력 변환 시스템의 고효율, 고전력 밀도를 위한 많은 연구가 활발하게 되어 왔다. 스위칭 주파수를 높임으로써 컨버터의 소형화 및 경량화를 꾀할 수 있으나 스위칭 주파수를 높이게 되면 스위칭 손실이 증가하게 된다. 따라서 스위칭 손실을 저감하기 위한 기법이 적용되어야 한다. 본 연구에서는 이 중 부가적인 회로 없이 변압기의 누설 인덕턴스와 스위치의 출력 커패시터를 이용하여 영전압 스위칭이 가능한 영전압 스위칭(Zero-Voltage Switching) 위상천이(Phase Shift) 풀 브리지 컨버터를 이용하여, 영전압 위상천이 풀 브리지 컨버터의 동작원리를 해석하고 2kW의 출력을 갖는 영전압 스위칭 풀 브리지 컨버터를 설계한다. 각 모드별 동작을 스위치 도통 상태와 전압 전류 파형으로 분석하였다. 분석 결과, 영전압 스위칭이 도통 스위치들의 각 쌍 사이의 위상 변화에 의해 최대 효율을 달성하는 것을 확인하였다. 제안된 영전압 위상천이 풀 브리지 컨버터 설계를 검증하기 위해 컴퓨터 시뮬레이션 툴인 PowerSIM사의 PSIM을 이용하여 설계된 2kW 출력 전력을 갖는 영전압 스위칭 위상천이 풀 브리지 컨버터의 성능을 확인하였고, 실험을 통해 연구의 타당성을 입증하였다.
본 논문에서는 half-bridge inverter를 이용하여 400[W] 고압나트륨 램프용 전자식 안정기를 설계하였다. 제안된 등가 LC 직렬 공진회로에서 인덕터와 커패시터의 값을 이론적으로 계산하고, LC 직렬 half-bridge 회로에 대한 IsSPICE 시뮬레이션을 수행하였다. 계산결과를 검증하기 위해 전자식 안정기를 설계 제작하여 실험을 수행하였다. 실험에 의한 전자식 안정기의 제반특성은 시뮬레이션 결과와 대단히 유사하였다. 실험결과 출력전압 400[W]에서 역률 99.3[%], 전류 전고조파 10.01[%], 램프효율 119[lm/W]의 좋은 성과를 나타내었다.
This paper presents a novel design of a self tuning PI controller of induction motor using fuzzy control. In this approach, the fuzzy tuning of a PI controller gains is achieved through fuzzy rules deduced from many robustness simulation tests applied to several induction motors, for a variety of operating conditions such as response to speed command from standstill, step load torque application and speed variations, with nominal parameters and an changed rotor resistance, self inductance and inertia. Simulation results on a speed controller of induction motor are presented to show the effectiveness of the proposed gain tuner. And this controller is better than the fixed gains one in terms of robustness, even under great variations of operating conditions and load disturbance.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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