To observe the bonding structure and electrical characteristics of a GZO oxide semiconductor, GZO was deposited on ITO glasses and annealed at various temperatures. GZO was found to change from crystal to amorphous with increasing of the annealing temperatures; GZO annealed at $200^{\circ}C$ came to have an amorphous structure that depended on the decrement of the oxygen vacancies; increase the mobility due to the induction of diffusion currents occurred because of an increment of the depletion layer. The increasing of the annealing temperature caused a reduction of the carrier concentration and an increase of the bonding energy and the depletion layer; therefore, the large potential barrier increased the diffusion current dna the Hall mobility. However, annealing temperatures over $200^{\circ}C$ promoted crystallinity by the defects without oxygen vacancies, and then degraded the depletion layer, which became an Ohmic contact without a potential barrier. So the current increased because of the absence of a potential barrier.
한국초전도저온공학회 1999년도 제1회 학술대회논문집(KIASC 1st conference 99)
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pp.97-100
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1999
Nowadays the high-Tc Superconducting Fault current Limiter (SFCL) is one of the superconducting devices which are very closed to commercialization. The most popular model of High-Tc SFCL is a magnetic shielding type. A superconductor of magnetic shielding type SFCL can be stable in the superconducting state, because there is no contact between the superconductor and the normal conductor. But this model needs large place to set up and in a fault condition, mechanical vibrations may happen to damage the superconductor or total device. In this paper, to solve these problems, the simplified model of magnetic shielding type SFCL was introduced.
Recently, AC servo motor has expanded its application areas the to the development of the power semi-conductor and control technology. But it has large torque ripple for its nonlinear characteristics and phase commutaion. In this paper, we proposed the switching angle overlapping method, and current control using tracking method in order to generate the constant torque of AC servo motor that has the trapezoidal back e.m.f. It is compared the these types of control method with the characteristics through simulation. We show that these methods lead the torque ripple to reduce and makes the position and speed characterlistics improved effectively. Also we prove that current control using tracking method is the best way to reduce torque ripple among the these types of control method.
A rare-earth barium copper oxide (REBCO) superconducting magnet was designed using no-insulation (NI) and multi-width (MW) winding techniques. The proposed magnet is comprised of 58 REBCO-wound single pancake coils with a bore size of 240 mm. When the magnet is operated at 20 K, the center magnetic flux density is designed to reach 3 T with an operational current of 169.55 A, 70 % of its critical current. The critical current was evaluated using experimental data of a short REBCO conductor sample. The designed magnet was then simulated using FEM software with uniform current density model. Magnetic field and mechanical properties of the magnet are evaluated using the simulated data. This magnet was designed as one of the base designs for the project "Tesla-Level Magnets with Large Bore Sizes for Industrial Applications" which was initiated in 2019, and will be wound using REBCO wires with the defect-irrelevant-winding (DIW) technique incorporated to reduce the overall manufacturing cost.
Yang Seong-Eun;Ahn Min-Cheol;Park Dong-Keun;Youn Il-Goo;Jang Dae-Hee;Ko Tae-Kuk
한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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제8권2호
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pp.43-45
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2006
Recently, the resistive Fault Current Limiter (SFCL) made with Coated Conductor (CC) has been researched with an advanced capability in CC. Current limiting elements must be connected in series in order to fabricate the resistive SFCL having large capacity. By the way, unless the applied voltage in the SFCL is distributed to the elements when the fault occurred, those elements will be critically damaged. Thus simultaneous quench of the elements is an important factor to design the resistive SFCL. In this paper, simultaneous quench characteristics of current limiting module by using BSCCO 2223 were researched before manufacturing the resistive SFCL by using CC. At the first fault stage, the elements generated the resistance at the same time. However, the unequal voltage is applied to the each element in process of time. The method is suggested to solve the problem of the unequal distribution. These experimental results will play an important part in developing for the resistive SFCL by using CC.
As environmental regulations on carbon emissions are strengthened worldwide, the existing internal combustion engine-centered automobile industry is being reformed. In particular, large buses and large cargo trucks are pointed out as one of the main causes of environmental destruction due to excessive carbon emissions. The E-Highway power collection system, which has recently been proposed as a solution, uses the vehicle's battery as a backup power source or regenerative braking, depending on whether the pan head of the pentograph installed in the vehicle is in contact with the overhead line. It is used to store the excess energy generated. However, wear through contact due to continuous contact reduces the current collection effect and causes failure. In this paper, by using the current difference, the horizontal position information of the panhead in contact with the overhead line is acquired, thereby reducing the abrasion of the conductor and the panhead Make it possible to follow the overhead line. The position estimation method proposed in this paper simply configures a device that can detect the position of the overhead line of the pantograph by the difference in resistance. It is economical and has the advantage of reducing the volume. The characteristics of the pantograph estimating the location of overhead lines were analyzed using the difference between the two currents of the current collector, the feasibility of the positioning estimation system was verified through simulations and experiments.
대용량 초전도 에너지저장장치(Superconducting Magnetic Energy Storage, SMES)용 초전도 권선을 제작하기 위해서는 높은 자장특성을 가고 있는 2세대 고온초전도 (2nd Generation High-Temperature Superconductor, 2G HTS) 선재를 사용하는 것이 효율적이다. 자기에너지 저장 밀도를 높이기 위해서는 권선에 높은 전류밀도를 인가해야 하는데, 도체의 평면에 수직 방향으로 인가되는 자속밀도가 커지면 임계전류가 작아지는 2세대 HTS 선재의 특성상 토로이드 형태의 권선을 구성하는 것이 일반적이다. 이러한 고온초전도 권선을 설계하기 위해서는 권선 특성의 정확한 해석이 필요한데 이를 위해 유한요소법을 사용한 프로그램을 이용하여 해석이 가능하나 토로이드 형태의 권선은 대칭성의 문제로 3차원 해석을 해야만 하며, 이는 모델링에 많은 어려움과 높은 컴퓨터 사양, 그리고 매우 긴 계산 소요시간이 필요함을 의미한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 분석적이고 통계적으로 고온 초전도 코일에서 작용하는 최대 수직자장과 저장된 에너지를 결정하는데 이해하기 쉽고 효율적으로 계산하는 방법을 제시했다. 이 방법은 현저한 시간단축과 효율적인 설계를 할 수 있는 새로운 계산 방법으로 기존의 유한요소법에 의해 소요되는 계산 시간에 비해 1/1000정도로 계산시간 단축을 할 수 있었다.
The mechanical properties of REBCO coated conductor (CC) wires under uniaxial tension are largely determined by the thick component layers in the architecture, namely, the substrate and the stabilizer or even the reinforcement layer. Depending on device applications of the CC tapes, it is necessary to reinforce thin metallic foils externally to one-side or both sides of the CC tapes. Due to the external reinforcement of brass foils, it was found that this could increase the reversible strain limit from the Cu-stabilized CC tapes. In this study, the effects of differently hardened brass foil laminate on the electromechanical property of CC tapes were investigated under uniaxial tension loading. The tensile strain dependence of the critical current ($I_c$) was measured at 77 K and self-field. Depending on whether the $I_c$ of CC tapes were measured during loading or after unloading, a reversible strain (or stress) limit could be determined, respectively. The both-sides of the Cu-stabilized CC tapes were laminated with brass foils with different hardness, namely 1/4H, 1H and EH. From the obtained results, it showed that the yield strength of the brass laminated CC tapes with EH brass foil laminate was comparable to the one of the Cu-stabilized CC tape due to its large yield strength even though its large volume fraction. It was found that the brass foil with different hardness was mainly sensitive on the stress dependence of $I_c$, but not on the strain sensitivity due to the residual strain induced in the laminated CC tapes during unloading.
초전도선재를 사용한 전력기기에서 발생하는 교류손실은 전력기기의 효율을 저하시키기 때문에 매우 중요한 요소이다. 본 논문에서는 교류손실을 저감시키기 위해 분할형 초전도 연속전위도체(Continuously Transposed Coated Conductor, CTCC)를 제작하였으며, 제작된 분할형 CTCC에 교번자장을 인가하였을 때 발생하는 교류손실을 측정하였다. 측정 결과 분할된 필라멘트 수와 선재의 적층수가 증가함에 따라 교류손실 값의 변화 패턴을 확인하였다. 또한, 분할형 CTCC에 가해지는 외부교번 자장의 인가 각도에 따른 자화손실을 측정하여 그 경향을 확인하였다.
Busbar has been used as electric conductor within extra high voltage (EHV) gas insulated switchgear (GIS), which makes EHV GIS higher security, smaller size and lower cost. However, the main fault of GIS is overheating of busbar connection parts, circuit breaker and isolating switch contact parts, which has been already restricting development of GIS to a large extent. In this study, a coupled magneto-flow-thermal analysis is used to investigate the thermal properties of GIS busbar in steady-state. A three-dimensional (3-D) finite element model (FEM) is built to calculate multiphysics fields including electromagnetic field, flow field and thermal field in steady-state. The influences of current on the magnetic flux density, flow velocity and heat distribution has been investigated. Temperature differences of inner wall and outer wall are investigated for busbar tank and conducting rod. Considering the end effect in the busbar, temperature rise difference is compared between end sections and the middle section. In order to obtain better heat dissipation effect, diameters of conductor and tank are optimized based on temperature rise simulation results. Temperature rise tests have been done to validate the 3-D simulation model, which is observed a good correlation with the simulation results. This study provides technical support for optimized structure of the EHV GIS busbar.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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