• 제목/요약/키워드: inverter system.

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축소모델을 통한 고속철도 차량의 진동특성 해석 및 검증 (Analysis of the Vibration Characteristics of a High-Speed Train using a Scale Model)

  • 한재현;김태민;김정태
    • 한국철도학회논문집
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    • 제16권1호
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    • pp.7-13
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    • 2013
  • 철도차량의 실차 규모 동특성시험은 설비 구축, 대차의 제작 및 시험 조건의 설정등과 관련하여 비용, 시간 등의 증대로 많은 어려움이 따른다. 본 연구에서는 실험실 환경에서 차량 진동문제와 안전성을 평가하기 위한 목적으로 축소모델을 제작하고, 개발된 축소모델이 해당 철도차량의 동특성을 정밀하게 모사하는지를 검증하는 평가방법에 대한 연구를 수행하였다. 축소이론은 Jaschinski 상사기법의 이론을 적용하였으며, 1/10 축소모델을 구축하였다. 본 연구에서는 축소 대차의 상하 진동에 초점을 맞혀 시스템을 제작하였다. 시스템은 구동부, 보기, 대차 등 3개의 하부구조로 구성되었으며, 실제 차량으로 환산 시 400km/hr까지 실험가능 하도록 목표로 하였다. 축소 대차의 설계 및 제작과 함께, 동역학해석 프로그램인 ADAMS/View를 이용하여 고유치 해석을 수행하였다. 전산해석으로 도출된 고유진동수는 실험결과와 비교 분석되었다. 시스템이 가지고 있는 초기 5개의 자유도에 상응한 고유진동수를 비교한 결과, 개발된 상사 이론에 따른 축소모형은 충분한 신뢰성을 확보한 것으로 검증되었다. 본 연구에서 개발된 축소모델은 대학실험실에서 차량진동모드를 모사하는 용도로 기획되었으나, 추후 자유도의 추가보완을 통해 고속철도 차량의 대차와 보기구조 동특성 해석에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

경량화 시스템에 적합한 유한체 $GF(2^m)$에서의 고속 역원기 (A Fast Inversion for Low-Complexity System over GF(2 $^{m}$))

  • 김소선;장남수;김창한
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제42권9호
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    • pp.51-60
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    • 2005
  • 효율적인 암호 시스템의 설계는 환경에 적합한 유한체 연산이 뒷받침되어야 한다 특히 유한체에서의 역원 연산은 다른 연산에 비해 가장 많은 수행시간을 소비하므로, 개선에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 다항식 기저를 기반으로 Extended binary god algorithm (EBGA)를 이용한 유한체 $GF(2^m)$에서의 고속 역원 알고리즘을 제안한다. 제안된 역원 알고리즘은 EBGA보다 $18.8\%$, Montgomery inverse algorithm (MIA)보다 $45.9\%$ 적은 수행횟수를 가진다. 또한 기존에 제안된 시스톨릭 어레이 구조 (Systolic array structure)는 유한체 차수 m이 증가하는 경우 많은 하드웨어 리소스가 요구된다. 따라서 스마트 카드나 모바일 폰 등과 같은 경량화와 저전력이 요구되는 환경에는 적용하기 힘들다. 본 논문에서는 경량화된 암호 시스템 환경을 바탕으로 공간복잡도가 적으면서 동기화된 연산을 수행하는 새로운 하드웨어 구조를 제시한다. 본 논문에서 제안된 하드웨어 구조는 유한체 $GF(2^m)$에서의 역원을 계산하기 위해 기존의 알고리즘보다 적은 덧셈 연산과 모듈러 감산 연산을 포함하고 있으며, 유한체 $GF(2^m)$와 GF(p)에 적용이 가능한 통합된 역원기이다.

태양광 분산 발전 시스템의 계통연계용 변압기탭 선정과 인버터전압조정 협조시험 (C00rdinated Testing between transformer Tap Selection and Inverter Voilage Control in the PV Distributed Generation system)

  • 윤갑구;조성수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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    • pp.1098-1099
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    • 2015
  • ${\bullet}$ 시험대상: 영월태양광 4,990kW(998kW ${\times}$ 5호) ${\bullet}$ 13.07.31 연계기술검토의뢰 ${\bullet}$ 13.08.28 한전검토결과: 인근변전소 영월S/S(40MW) 초과로 10.8km 지점의 평창 D/L 평창간 347호 주진S/S에 다음의 보완대책과 연계 권고 ${\cdot}$ 문제점: 적정전압이탈 및 순시전압변동률 유지불가 ${\cdot}$ 연계기준만족을 위해 한전에서 제시한 보완대책 : 계통용량증설(설비보강), 연계용량 감소 및 전용선로 연계 ${\bullet}$ 14.01.09 분산형설치자의 용역사(에이스기술단)에서 송배전용전기설비 이용규정과 연계기준 만족을 위한 보완대책 제안 ${\cdot}$ 태양광발전시스템 인버터 자동전압(역률/무효전력) 조정기능 및 감시설비 구비 ${\cdot}$ 최적 공통연결점 선정: 분산형전원으로 부터 전기적으로 가장 가까운 영월D/L 영월S/S측에 개폐장치설치 하고 주진S/S 측으로 연계 ${\bullet}$ 14.01.29~06.19 한전(전력연구원)의 유효성 검토 ${\cdot}$ 보완대책 기술적 유효(실증시험 시행 후 시행공문 발송 예정) ${\bullet}$ 14.08.08 송배전용전기설비 이용규정 개정에 따른 협의 ${\cdot}$ 변압기 대당 20MW에서 25MW ${\cdot}$ 변전소 전체 60MW에서 75MW까지 허용 ${\cdot}$ 영월 S/S 측 문곡/영월 D/L 연계 공사 협의 ${\bullet}$ 14.10.04 사용전검사, 한전계통연계운전 시작 ${\bullet}$ 인버터 고정역률(99.9~100%) 운전 시험 ${\cdot}$ 14.11.21 22.9kV 계전기(SEL-751) 5대, 15분 간격 자료저장 ${\cdot}$ SEL-751/USB to RS232C/노트북 15분간격 측정(첨부) ${\bullet}$ 14.03.07 인버터 역률 95.0% 조정 15분간격 측정(첨부) ${\bullet}$ 변압기탭 선정과 인버터전압조정협조시험 계획 ${\cdot}$ 변압기탭을 현장에서 상하 1탭씩 변경 ${\cdot}$ 인버터역률을 인버터공급사에서 원격조정 ${\cdot}$ 22.9kV 보호계전기 SEL-751, 15분 간격 측정 ${\cdot}$ 인버터 370V 계전기 K-PAM DG3000/현장감시설비 연계 ${\cdot}$ 15분 간격 측정 저장 ${\cdot}$ 현장감시설비/인터넷 연결 원격측정(첨부예정)

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홀소자와 자기코어를 이용한 하이브리드 및 전기자동차용 전류센서 제작 (Construction of Current Sensor Using Hall Sensor and Magnetic Core for the Electric and Hybrid Vehicle)

  • 연교흠;김시동;손대락
    • 한국자기학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.49-53
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    • 2013
  • 전류센서는 하이브리드 및 전기자동차의 배터리 충 방전과 모터컨트롤러의 모니터링 시스템에 적용되는 중요한 부품이다. 본 연구에서는 자기코어의 공극에 홀센서를 위치시켜 측정전류에 의해 생성된 자기장을 감지하는 구조를 가진 open loop type의 전류센서를 개발하였다. 코어는 방향성규소강판을 사용하여 제작한 후 공극이 3 mm되게 절단하였다. 공극에서의 자기장 측정을 위하여 GaAs 홀센서를 적용하였다. 개발한 전류센서는 측정범위가 -400~+400 A에서 선형도 0.03 %를 확보하였으며, 온도보상회로를 적용하여 동작온도영역인 $-40{\sim}+105^{\circ}C$에서 전류센서의 온도특성을 향상시켰다. 전류센서의 동특성 향상을 위하여 공기자속를 제어하였다. 주파수대역폭 측정은 $40A{\cdot}turn$, 100 Hz~100 kHz의 사인파형으로 측정하여 100 kHz의 대역폭을 갖는 것으로 평가되었으며, 반응속도는 $40A{\cdot}turn$의 5 kHz 구형파로 측정하여 $2{\mu}s$ 이하의 성능을 갖는 것으로 측정되었다.

MFDC 저항용접의 적응제어 및 SPC 기능 고찰 (Adaptive Regulators for Quality Assurance in Resistance Welding)

  • 이용기
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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    • pp.119-119
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    • 2009
  • 인버터 DC 저항용접의 적용성 증대 : 인버터 DC 저항용접 공법이 SPOT, PROJECTON, SEAM, BUTT 등의 공정에 다양하게 적용되어 저항용접 현장에서 고효율, 친환경적 용접 환경을 만드는데 일조 하고 있다. 특히 자동차의 경량화, 충돌내성 증대, 진동 및 내구성 증대, 공간활용 극대화, 새로운 Design 개념 적용 등의 산업전반에 걸쳐 나타나는 신 Trends로 고 장력 철재의 적용 범위가 확대되고 HSS(High Strength Steel), EHSS(Extra High Strength Steel), UHSS (Ultra High strength Steel ; Hot - Formed Steel )등 다양한 철판의 SPOT 저항용접이 필요하게 되었다. 기존의 AC 단상용접의 전력 특성 상 통전 중 무 통전 시간 과 높은 PEAK 전력, 단상 대 전력 소모로 인한 전력 DROP 등의 문제로 인하여 신소재의 용접 시 매우 많은 Spatter가 발생하고, 높은 용접품질의 확보가 어려워 지므로 이를 대체하기 위한 공법으로 MFDC ( 인버터 DC 저항용접공법 )이 적용되고 있다. 인버터 DC 저항용접의 적응제어 : MFDC라는 높은 효율의 용접 전력원이 확보 됨에도 불구하고 용접현장에서는 원 자재, 도금 등의 품질 산포, 프레스 물의 가공산포, 공기압 산포, 전극 과열 및 마모 등의 요인에 의하여 저항용접 산포가 발생하고 있다. 이는 인위적인 조작이 어렵고 불규칙적이며, 어디서나 산재하고 있는 문제이다. 이를 용접전력 제어 법으로 개선하여 일정한 용접성을 확보하기 위한 노력이 적응제어 기법이다. 정 전류, 정 전력 제어는 정량 제어로 용접 물을 비롯한 용접부의 변화와는 관계없이 설정된 일정량의 전력을 공급하기만 하는데 반하여 적응제어는 적절한 용접 작업 시의 용접 물의 상태, 전극의 가압, 표면 상태 등에 따른 변화 페턴을 기억하고 이후 진행되는 용접에 대하여 정상 페턴과의 차이를 감지 이를 보상하므로 고품질의 용접성을 보장하는 제어기법이다. 따라서 다양한 용접 산포 유발 요인에 의해 용접부의 변화가 발생한다 하여도 그 변화를 감지 하고 적절한 용접전력을 공급한다면 고품질의 용접성을 확보하는데 유용한 공법이 될 수 있다. 인버터 DC 저항용접의 SPC 관리 : SPOT 용접 시 획득할 수 있는 다양한 파라메터에 대하여 모니터링 하고 이 자료를 data 화 하여 품질 관리에 응용하게 되면 양산라인에서 반복적으로 발생되는 문제점을 확인 할 수 있고 이를 통계적 방법으로 추적 개선해 나간다면 용접 불량 감소 및 생산성 향상에 도움이 되며 작업자의 공정 능력 향상 및 기업의 기술축적에도 높은 기여를 할 수 있을 것이다. 용접 적응제어와 다양한 파라메터 모니터링이 한 system에서 이루어 질 때 높은 용접성 확보와 불량률 감소, 원가절감, 생산성 향상 등의 효과가 극대화 될 것이다.

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HVRT 기능 요구조건을 만족하는 Type 4 풍력 발전기의 효율적인 직류단 전압 설계 (The efficient DC-link voltage design of the Type 4 wind turbine that satisfies HVRT function requirements)

  • 백승혁;김성민
    • 전기전자학회논문지
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    • 제25권2호
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    • pp.399-407
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    • 2021
  • 본 논문에서는 계통망 사업자의 High Voltage Ride-Through(HVRT) 기능 요구조건을 만족하며, 정상상태에서의 손실을 최소화할 수 있는 Type 4 풍력발전기의 직류단 전압 설계 방법을 제안한다. 대용량 해상 풍력 발전에 사용되는 Type 4 풍력발전기는 전력 계통과 연계된 컨버터와 풍력 발전기와 연계된 컨버터가 직류단을 공유하는 Back-to-Back 컨버터 형태이다. Type 4 풍력발전기에서 HVRT 조건인 계통 고전압 사고가 발생한 경우 사고 전압 크기에 비해 직류단 전압이 부족하다면 과변조로 인해 계통측 컨버터의 전류 제어기가 원활하게 동작되지 못한다. 따라서 HVRT 기능을 만족하기 위해서는 고전압 사고의 전압 크기를 기준으로 직류단 전압을 설계해야 한다. 그러나 직류단 전압의 크기의 증가는 정상상태에서의 컨버터 손실 증가를 야기하므로, 직류단 전압을 크게 설계하였을 때 증가될 손실에 대한 고려가 포함되어야 한다. 본 논문에서는 사고 전압의 크기와 발생 손실이 고려된 직류단 전압을 설계하는 방법에 대해 설명하고, 제안하는 설계 방법의 타당성을 2MVA급 Type 4 풍력발전기의 PSCAD 모델 기반 HVRT 기능 시뮬레이션을 통해 확인하였다.

특허분석을 통한 철도차량용 추진제어장치 기술 분석 (The Trend Analysis of Propulsion System for Railway Vehicle Using Patent Analysis)

  • 한영재;이수길;박찬경;김영국;배창한
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.131-138
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    • 2018
  • 본 연구에서는 철도차량 추진제어장치와 관련된 주요 국가의 기술개발 동향을 살펴보았다. 추진제어장치는 철도차량의 핵심장치로, 기술개발에 많은 시간이 들어가고, 대규모 투자비용이 투입된다. 따라서, 선진국들은 안전성, 신뢰성, 유지보수 편리성 등을 갖춘 기술개발을 위해 최대한 노력하고 있으며, 개발 후에도 타국으로의 기술 이전을 최대한 기피하고 있었다. 예를 들어, 일본 Toshiba는 3,300V/1,500A급 IGBT 소자를 새로 개발하였지만, 기술보호를 위해 외국에 수출도 꺼리고 있었다. 국내외 기술개발 동향 파악을 보다 정확하게 수행하기 위해, 추진제어장치에 대한 특허분석을 수행하였다. 먼저, 철도차량 인버터, 컨버터 등 전력변환장치에 대한 핵심기술을 Thomson Innovation DB를 이용하여 특허를 분석하였다. 이를 위해, 국가별, 연도별, 주요출원인별 특허 건수에 대하여 살펴보았다. 분석결과, 국가별 특허 출원 비중은 중국이 48%, 유럽 16.6%, 미국 14.9%의 순으로 파악되었다. 상위 10개 주요 출원인에 대한 특허현황 분석 결과, ABB 14%, GE 13%, CRRC 12% 순으로 조사되었다. 이와 함께, 시장확보력, 인용도, 영향력지수와 같은 질적 분석을 통해 기술개발 수준도 분석하였다. 특허분석 결과, 국내 출원인은 국외에서 실질적으로 특허를 보호받기 위한 노력이 상당히 저조하였다. 또한, 현재 국내에서 적용되고 있는 전동기의 대부분이 유도전동기이다. 선진국에서는 새로 발주되는 영업노선에서는 영구자석전동기를 이용하고 있기 때문에, 국내에서도 이에 대한 집중적인 투자가 필요할 것으로 판단된다.

진단방사선영역에서 방사선장치의 이용실태 및 환자피폭선량에 관한 조사연구 (A Study on the Utilization of Diagnostic Equipments and Patient Dose for Diagnostic Radiological Procedures in Korea)

  • 김유현;최종학;김성수;이창엽;조평곤;이영배;김철민
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제16권1호
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    • pp.10-15
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    • 2005
  • IAEA는 영상의 질에 영향을 주지 않는 범위에서 피부흡수선량의 기준선량을 제시하였다. 이러한 개념은 점차적으로 국제적인 기준으로 사용하게 되었다. 이 기준선량은 강제사항이 아니며 권고사항이지만 방사선촬영에서 아주 훌륭한 기준이 된다. 그러나 IAEA에서 제공한 선량기준은 서양 사람을 기준으로 개발된 것이어서 우리나라 사람에게는 맞지 않고, 상대적으로 우리나라의 환자선량은 적으리라 예상된다. 따라서 방사선촬영 시 촬영부위에 따른 환자 피폭선량에 대한 기준을 따로 개발해야 할 필요가 있다. 본 연구팀은 병원협회에 등록되어 있는 종합병원 278개를 대상으로 환자 피폭에 대한 설문조사를 실시하였다. 설문회수율은 57.9%였으며 각 병원에서 답한 촬영조건을 기초로 NDD법을 이용하여 환자 피폭선량을 계산하였고 방사선장치의 이용현황을 분석한 결과는 다음과 같다 1) 방사선장치의 현황은 일반촬영장치가 42.0%, 투시촬영장치가 29.4%, 치과장치가 13.2%, CT 장치가 8.1% 그리고 유방촬영장치가 7.2%로 나타났다. 2) 방사선장치의 정류방식에 따른 분류는 삼상장치가 29.9%, 인버터장치가 29.5%, 단상장치가 25.5%, 콘덴서방식이 9.0% 그리고 무응답이 6.0%였다. 3) 방사선장치의 수광방식에 따른 분류는 F/S 방식이 46.8%, CR 방식이 26.6%, DR 방식이 17.7% 그리고 무응답이 8.9%로 나타났다. 4) 방사선 촬영건수는 흉부가 49.2%, 척추가 16.8% 그리고 복부가 12.7%순으로 나타났다. 5) 환자 피폭선량은 두부 전후방향촬영 2.23 mGy, 복부 전후방향촬영 3.20 mGy 그리고 흉부 후전방향촬영 0.28 mGy로 나타났다.

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