• 제목/요약/키워드: magnetic field coil

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스핀밸브를 이용한 데이터 전송용 GMR 아이솔레이터의 모델링 (Modeling of GMR Isolator for Data Transmission Utilizing Spin Valves)

  • 박승영;김지원;조순철
    • 한국자기학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.109-113
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    • 2004
  • 구형파의 디지털 자료를 전송하기에 적합한 구조의 휘트스톤 브리지 형태로 GMR 아이솔레이터를 모델링하고, 여기에서 입력전류에 대한 출력전압특성을 시간영역에서 조사하였다. GMR 아이솔레이터를 자기적 부분과 전기적 부분으로 나누고 제조된 스핀벨브 소자의 측정결과를 대입하여 출력전압을 구할 수 있는 모델링 순서도를 설정하였다. 자기적 모델링으로는 평판코일의 3차핀 모델을 FEM방법으로 해석하여 입력전류에 의해 생성되는 자장의 세기를 구하였다. 전기적 모델링을 위해 평판코일의 저항과 인덕턴스 그리고 정전용량을 계산하여, 시간영역에서 입력전류파형과 이에 따른 자기장파형을 구하였다. 마지막으로 스핀밸브의 MR-H 측정곡선과 평판코일에서 발생된 자장의 세기를 조합하여 아이솔레이터의 출력전압파형을 계산하였다. 여기에서 GMR 아이솔레이터의 입력전류파형에 비해 코일전류파형의 진폭이 최고 100% 정도 증가하거나 90 % 정도 감소하고, 주기의 10% 정도에 해당하는 지연이 발생하였다. 그럼에도 출력전압 파형은 스핀밸브의 히스테리시스 특성 때문에 400 Mbit/s 이상의 전송속도에서 입력전류파형과 비슷하게 복원되어 전달될 수 있음을 예측할 수 있었다.

3축형 인공자장발생장치의 제작과 성능에 관한 연구 (Performance and Manufacture of the Apparatus Generating Artificial Magnetic Field of 3-axis Type)

  • 이유원
    • 수산해양기술연구
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    • 제39권3호
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    • pp.181-188
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    • 2003
  • 최근 널리 개발되고 있는 디지털형 지자기 감지형 컴퍼스의 전자장에서의 다양한 성능을 펑가하기 위한 3축형 인공자장발생장치를 실험적으로 제작하고, 그 성능 특성을 검토한 결과는 다음과 같다. 1. 3축형 인공자장발생장치의 X,Y,X 각축에 대한 자력의 변화는 전류의 증가에 따라 선형적으로 증가하였고, 측정치는 이론치와의 비교에서도 그 차의 평균 범위가 0.33~1.93$\uT$로 이론치와 거의 일치하여 제작된 인공자장발생장치의 성능은 양호한 것으로 판단된다. 2. 헬름홀츠 코일내의 가장자리에서는 다소 불규칙한 자력의 변화가 발생하였지만, 중심으로 갈수록 그 변동이 안정되는 경향을 나타내었다. 3. 자기 컴퍼스의 제진특성의 측정치와 이론치와의 비교에서 수평자력 0.30gauss 및 0.40gauss 에서는 성능이 양호한 것으로 판단되나, 수평자력 0.50gauss 에서는 다소 큰 차이가 나타내어 0.40gauss 이상의 비교적 높은 자력에서는 신뢰도가 낮은 것으로 판단되었다. 4. 0.30gauss 의 자장 속에서 측정된 수반각은 1rpm의 회전속도에서 1$\circ$로서 이 값은 국제성능 표준규격(6 $\circ$미만)에 적합하였다.

MIAB용접에서 코일에 의한 자속밀도 분포의 수치적 해석에 관한 연구 (A Study on the Numerical Analysis of Magnetic Flux Density by a Solenoid for MIAB Welding)

  • 최동혁;김재웅
    • 한국정밀공학회지
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    • 제18권12호
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    • pp.73-81
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    • 2001
  • The MIAB welding uses a rotating arc as its heat source and is known as an efficient method fur pipe butt welding. The arc is rotated around the weld line by the electro-magnetic force resulting from the interaction of arc current and magnetic field. The electro-magnetic force is affected by magnetic flux density, arc current, and arc length. Especially, the magnetic flux density is an important factor on arc rotation and weld quality. This paper presents a 2D finite element model for the analysis of magnetic flux density in the actual welding conditions. The magnetic flux density is mainly dependent on gap between two pipes, the position of coil from gap center, exciting current, and relative permeability. Thus, the relations between magnetic flux density and main factors were investigated through experiment and analysis. Experiments were performed for the steel pipes(48.1mm O.D and 2.0mm thickness). The analysis results of magnetic flux density reveal that it increases with increasing exciting current, increasing relative permeability, decreasing distance from gap center to coil, and decreasing gap size. It is considered that the results of this study can be used as important data on the design of coil system and MIAB welding system.

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타입에 따른 무유도 권선형 코일의 한류 특성연구 및 자장해석 (A study on the current limiting characteristics and magnetic analysis of the non-inductively wound coil)

  • 장재영;박동근;장기성;나진배;김원철;정윤도;고태국
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.25-29
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    • 2009
  • To reduce the power loss in normal state, non-inductively wound high temperature superconducting (HTS) coils are used for fault current limiter (FCL) application. Non-inductively wound coils can be classified into two types: solenoid type and pancake type. These two types have different electrical and thermal and mechanical characteristics due to their winding structure difference. This paper deals with the current limiting characteristics, magnetic field analysis of the two coils. Simulation using finite element method (FEM) was used to analyze the magnetic field distribution and inductance of the coils. Short circuit test using stabilizer-free coated conductor (CC) was also carried out. We can compare the characteristics of the two types of coil by using the data obtained from simulation and short circuit test. We confirmed the feasibility of FCL application by the analysis about the characteristics of non-inductively wound coil using CC.

생체 실험용 극저주파 자기장 발생 장치의 설계 (Design of a Magnetic Field Source for In Vivo Experiments at Extremely Low Frequency)

  • 김정호;김윤명
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제14권8호
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    • pp.871-877
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    • 2003
  • 본 논문에서는 생체 실험용 극저주파 자기장 발생장치를 설계하였다. 생체실험 대상 동물이 유동적이지 않고 고정될 경우, 인가 자기장의 방향성에 대한 영향이 있을 수 있다. 이 방향성 영향을 줄이기 위해 2 축에 4개씩, 총 8개의 코일을 사용하여 2축 4중 Helmholtz 코일 구조의 장치를 설계하였다. 정육면체 구조의 자기장 발생 장치를 원통형으로 근사화시킨 수식을 유도하여, 원하는 특정 자기장을 위한 권선수 및 전류치를 계산하였으며, 각 코일의 최적 위치 및 최적 권선비는 수치계산을 통하여 구하였다. 이렇게 얻어진 수치들을 MATLAB 으로 제작한 계산 프로그램에 적용하여, 발생장치 주변에서의 자기장 분포를 계산 해보았으며, 공간에 따른 자기장 세기의 균일도를 평가하여 균일 자기장 분포영역 또는 생체 실험가능 영역을 도출하였다. 잘 설계된 장치의 해석 결과, 임의 기준 자기장에 대해 약 95 %의 균일도를 만족시키는 공간은 정육면체 구조에서 축길이의 60 % 이상이 됨을 확인하였다.

심자도 신호 검출을 위한 Flux Locked Loop (FLL) Emulation 회로 (Emulator Circuit for a Flux Locked Loop for Detection of Magnetocardiography Signal)

  • 안창범;이동훈;김인기;장경섭;김기태;정동현;최중필
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 V
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    • pp.2749-2752
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    • 2003
  • Magnetocardiography is a very weak biomagnetic field generated from the heart. Since the magnitude of the biomagnetic field is in the order of a few pico Tesla, it is measured with a superconducting quantum interference device (SQUID). SQUID is a transducer converting magnetic flux to voltage, however, its range of linear conversion is very restricted. In order to overcome the narrow dynamic range. a flux locked loop is used to feedback the output field with opposite polarity to the input field so that the total Held becomes zero. This prevents the operating point of the SQUID from moving too far away from the null point thereby escape from the linear region. In this paper, an emulator for the SQUID sensor and feedback coil is proposed. Magnetic courting between the original field and the generated field by the feedback coil is emulated by electronic circuits. By using the emulator, FLL circuits are analyzed and optimized without SQUID sensors. The emulator may be used as a test signal for multi-channel gain calibration and system maintenance.

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능동차폐형 초전도 MRI 마그네트의 설계 (A design of actively shielded superconducting MRI magnet)

  • 진홍범;류강식;송준태
    • 대한전기학회논문지
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    • 제45권1호
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    • pp.24-29
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    • 1996
  • Magnetic field theories for the design of highly homogeneous magnet are introduced and a nonlinear optimization method for the design of actively shielded superconducting magnet is presented. The presented design method can optimize both main coil and shielding coil simultaneously by setting constraints on stray field intensity at a specified distance from the magnet center. A 2-Tesla actively shielded superconducting magnet, with 90cm bore diameter, is designed using the presented method. The field homogeneity is 2ppm/30cm DSV and the 5 gauss stray field contour is within 4m axially and 3m radially from the magnet center. (author)., 7 refs., 6 figs., 3 tabs.

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전자기 주조공정에서의 자유표면 형상 제어 (Control of free surface shape in the electromagnetic casting process)

  • 박재일;강인석
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1996년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 포항공과대학교, 포항; 24-26 Oct. 1996
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    • pp.612-615
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    • 1996
  • In the continuous casting process, molten metal contacts the mold wall and the molten metal surface is subject to the mold oscillation. The mold oscillation results in the oscillation marks on the surface of solidified steel, which has undesirable effects on the quality of slabs. In order to reduce the oscillation marks by achieving soft contact of molten metal with the mold surface, alternating magnetic field is applied to the surface of molten metal. However, if the magnetic field strength becomes too strong, the melt flow induced by the magnetic field. causes the instability of the molten metal surface, which has also the bad influence on the slab quality. Therefore, it is very important to choose the optimal position of the inductor coil and the optimal level of electric power to minimize the surface defects. In the present work, as a first step toward the optimization problem of the process, numerical studies are performed to investigate the effects of coil position and the electric power level on the meniscus shape and the flow field. As numerical tools, the boundary integral equation method(BIEM) is used for the magnetic field analysis and the finite difference method (FDM) with orthogonal grid generation is used for the flow analysis.

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함정에 수직자화를 부여하기 위한 탈자 (Demagnetization to Induce Vertical Magnetization in a Military Vessel)

  • 김영학
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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    • pp.1109-1112
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    • 2015
  • 소자장치가 없는 함정의 경우 탈자 시에 지구자계와 반대방향으로 수직자화를 부여하여 수중에서 수직방향의 자계가 발생하지 않도록 한다. 탈자 시에 수직자화를 부여하는 탈자방법으로는 Flash D가 있어나 수직자화의 예측이 어렵다. 본 논문에서는 Flash D와는 달리 바이어스 자계를 인가하여 수직방향으로 자화를 형성하는 것에 대해 검토하였다. 이용된 시편은 두께 0.15mm의 아연도금 강판을 이용하여 함정의 선수에서 선미까지의 형상을 고려하여 원형, 삼각, 사각형의 형태를 가진다. FEM해석을 통해 시편형상에 따른 자계신호의 차이를 구하였고 인가자계에 의한 잔류자화특성곡선을 실험을 통해 구하였다. 바이어스자계를 수평 및 수직으로 각각 인가하여 잔류자화에 의한 자계신호를 측정하였다. 시편에 인가하는 자계는 파형발생기를 이용하여 솔레노이드 코일에 전류를 흘려 발생시켰으며 수직바이어스자계는 솔레노이드 코일 아래에 사각 코일을 설치하여 발생시켰다. 신호측정은 자계센서를 이용하였다. 이 실험을 통해 수직 및 수평 바이어스 자계는 시편에 수직 및 수평자화를 각각 형성시켰으며 수직자화는 수직바이어스 자계와 선형적인 관계를 가져 함정에 형성되는 수직자화를 예측할 수 있음을 알았다.

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Implementation of Wireless Power Transfer Circuit by Using Magnetic Resonant Coupling Method

  • Lho, Young-Hwan
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.306-309
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    • 2019
  • Wireless charging is a technology of transmitting power through an air gap to an electrical load for the purpose of energy dissemination. Compared to traditional charging with code, wireless power charging has many benefits of avoiding the hassle from connecting cables, rendering the design and fabrication of much smaller devices without the attachment of batteries, providing flexibility for devices, and enhancing energy efficiency, etc. A transmitting coil and a receiving coil for inductive coupling or magnetic resonant coupling methods are available for the near field techniques, but are not for the far field one. In this paper, the wireless power transfer (WPT) circuit by using magnetic resonant coupling method with a resonant frequency of 13.45 Mhz for the low power system is implemented to measure the power transmission efficiency in terms of mutual distance and omnidirectional angles of receiver.