• 제목/요약/키워드: shaft 효율

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고효율 하이브리드 영구자석 발전기의 설계 및 제어방식 (A Design and Control Scheme of a High Efficiency Hybrid PM Generator)

  • 조영준;이동희
    • 전력전자학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.112-120
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    • 2018
  • This work presents a hybrid generator, which is a combination of a permanent magnet (PM) and winding structure with a PM exciter. The field winding of the proposed hybrid generator is fed by the PM exciter and the embedded current controller, which is installed in the generator shaft. In the no-load condition, the output voltage of the generator is produced by the PM flux of the generator without any field winding current. The field winding current produces an insufficient flux to retain the output voltage of the generator when the load is injected. The total efficiency can be increased from the PM exciter and PM flux of the generator. The field current has to be controlled inside the proposed generator. The generated power from the PM exciter is used to excite the field flux of the generator. The embedded current controller is commanded by the external voltage controller using the infrared wireless method. The 10 kW prototype hybrid PM generator is designed and tested to verify the effectiveness of the proposed system. The experimental results are compared with those of the winding generator with PM exciter.

경계형 차량 구동용 허브 bldc 전동기 구동시스템 설계 (Design of a Hub BLDC Motor Driving Systems for the Patrol Vehicles)

  • 박원석;권영;이상훈;최중경
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2013년도 추계학술대회
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    • pp.612-615
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    • 2013
  • 허브(hub) BLDC(Brushless Direct Current) 전동기란 아우터로터 타입 고효율 전동기로 다극의 영구자석으로 이루어진 회전자가 바퀴의 구동축이 되는 직접구동용 모터를 말하며, 휠인모터라고도 불린다. 본 연구에서는 허브모터를 구동축으로 갖는 2륜 또는 3륜 구동체를 구동하기 위한 BLDC 허브모터 속도 제어기를 PIC 마이크로 컨트롤러를 이용하여 설계한다. 구동기는 6 개의 독립된 MOSFET 스위칭소자를 사용하여 구성하며, 게이트 구동회로는 직접 설계하여 경제성을 높인다.

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Personal Air Vehicle의 추진시스템에 대한 기술적 고찰 (Technical Survey on Propulsion Systems for Personal Air Vehicles)

  • 윤동익;허환일
    • 한국추진공학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.56-63
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    • 2009
  • 본 논문에서는 PAV 추진기관에 대한 현황 및 전망을 조사하고 검토하였다. 현재의 수송교통 체계가 포화상태로 가고 있기 때문에 그 대안으로 개인용 항공기(PAV, Personal Air Vehicle)의 출현이 강하게 요구되고 있다. 왕복엔진의 경우 효율과 경제적 측면에서 우수하다는 장점을 지니고 있어 큰 출력을 필요로 하지 않는 PAV에 적합하나 소음이 심하다는 단점이 있다. 터보샤프트 엔진은 비추력이 크고 운용범위가 넓어 수직이착륙을 하는 VTOL PAV에 적합하나 가격이 비싸다는 단점이 있다. 최근 전 세계적으로 친환경 시장이 급격히 성장하고 있어 기존 왕복엔진이나 가스터빈엔진 기술의 발전과 더불어서 연료전지와 배터리를 이용하는 친환경적인 추진기관을 선호하는 추세가 높아지고 있다.

유성기어를 적용한 터보펌프의 개념설계 (Conceptual Design of a Turbopump adopting a planetary gear system)

  • 김진한;정은환;최창호;전성민;김진선
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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    • pp.605-609
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    • 2010
  • 본 논문은 유성기어를 적용한 터보펌프의 개념설계에 대하여 기술하였다. 발사체시스템에서는 무게가 가장 중요한 설계인자 중 하나이다. 케로신 혹은 메탄을 연료로 사용하는 터보펌프의 경우 통상 시스템의 간단성 때문에 1축(혹은 동축) 형식이 사용된다. 이 경우 단점은 산화제펌프와 연료펌프의 회전수가 서로 최적이 아닌 상태에서 작동하게 되는 것이다. 각 펌프가 최적 회전수에서 작동하고 또한 증가된 회전속도로 부터 부품의 효율 증대와 무게이득을 최대화하기 위해서는 터보펌프에 유성기어를 적용하는 것이 최선의 방법이 아닐까 판단된다. 본 논문에서는 유성기어를 도입한 터보펌프의 개념설계와 가능성에 대해 제안하였다.

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50kW급 횡류수차 내 공기 유입이 성능에 미치는 영향 (Effect of air inflow on the performance of a 50kW-class cross-flow turbine)

  • 김준호
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제38권4호
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    • pp.418-423
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    • 2014
  • 최근 소수력 발전은 화석에너지의 고갈 및 환경 문제를 해결할 수 있는 대안으로 우리나라 뿐만 아니라 세계 각국이 심혈을 기울이고 있다. 본 연구에서는 소수력 발전의 최적화를 위해 입지 조건 및 특성을 고려하여 저 중낙차 및 유량 변동이 심한 지역에 적합하도록 2개의 가이드 베인을 갖는 횡류수차를 개발하여 실증시험을 실시하였다. 또한 CFD를 이용한 선행 연구 결과를 바탕으로 하여 수차 입구단의 낙차를 일정하게 유지한 상태에서 공기 유입 및 밸브 위치에 따른 성능 변화를 검증하였다. 그 결과 공기 유입이 재순환 유동과 러너를 통과한 유체가 주축에 충돌하면서 발생하는 수력학적 손실을 최소화시킬 수 있어 수차의 성능과 효율 개선에 효과적임을 검증할 수 있었다.

유성기어를 적용한 터보펌프의 개념설계 (Conceptual Design of a Turbopump Adopting a Planetary Gear System)

  • 김진한;정은환;최창호;전성민;김진선
    • 한국추진공학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.58-63
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    • 2011
  • 본 논문은 유성기어를 적용한 터보펌프의 개념설계에 대하여 기술하였다. 발사체시스템에서는 무게가 가장 중요한 설계인자 중 하나이다. 케로신 혹은 메탄을 연료로 사용하는 터보펌프의 경우 통상 시스템의 간단성 때문에 1축(혹은 동축) 형식이 사용된다. 이 경우 단점은 산화제펌프와 연료펌프의 회전수가 서로 최적이 아닌 상태에서 작동하게 되는 것이다. 각 펌프가 최적 회전수에서 작동하고 또한 증가된 회전속도로 부터 부품의 효율 증대와 무게이득을 최대화하기 위해서는 터보펌프에 유성기어를 적용하는 것이 최선의 방법으로 판단된다. 본 논문에서는 유성기어를 도입한 터보펌프의 개념설계를 수행하여 유성기어의 적용가능성을 제시하였다.

마이크로 가스터빈과 유기매체 랜킨사이클을 결합한 복합시스템의 설계 성능해석 (Design Performance Analysis of Micro Gas Turbine-Organic Rankine Cycle Combined System)

  • 이준희;김동섭
    • 설비공학논문집
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    • 제17권6호
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    • pp.536-543
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    • 2005
  • This study analyzes the design performance of a combined system of a recuperated cycle micro gas turbine (MGT) and a bottoming organic Rankine cycle (ORC) adopting refrigerant (R123) as a working fluid. In contrast to the steam bottoming Rankine cycle, the ORC optimizes the combined system efficiency at a higher evaporating pressure. The ORC recovers much greater MGT exhaust heat than the steam Rankine cycle (much lower stack temperature), resulting in a greater bottoming cycle power and thus a higher combined system efficiency. The optimum MGT pressure ratio of the combined system is very close to the optimum pressure ratio of the MGT itself. The ORC's power amounts to about $25\%$ of MGT power. For the MGT turbine inlet temperature of $950^{\circ}C$ or higher, the combined system efficiency, based on shaft power, can be higher than $45\%$.

경계형 차량 구동용 허브 BLDC 전동기 벡터제어 시스템 설계 (Design of a Hub BLDC Motor Vector Control System for Patrol vehicle driving)

  • 박원석;손민호;이민우;최중경
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2014년도 춘계학술대회
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    • pp.380-383
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    • 2014
  • 허브(hub) BLDC(Brushless Direct Current) 전동기란 아우터로터 타입 고효율 전동기로 다극의 영구자석으로 이루어진 회전자가 바퀴의 구동축이 되는 직접구동용 모터를 말하며, 휠인 모터로도 불린다. 본 연구에서는 BLDC 허브 모터 구동을 위한 벡터제어 기법 속도 제어기를 dsPIC30f2010 16비트 마이크로 컨트롤러를 이용하여 설계한다. 특히 복잡한 연산 시간을 줄이는 벡터 제어 방법을 제안하고, MOSFET 인버터 구동기를 직접 설계하여 경제성을 높인다.

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무인기용 직렬 하이브리드 동력시스템 운용 제어로직 (Operational Control Logic of Series Hybrid Power System for the Unmanned Aerial Vehicle)

  • 이보화;박부민;김근배
    • 한국추진공학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.68-76
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    • 2021
  • 본 연구에서 대상으로 삼은 직렬 하이브리드 시스템은 무인기용으로 왕복엔진, 발전기, 배터리를 주 동력원으로 사용한다. 발전기는 왕복엔진의 구동축에 직결되며, 왕복엔진-발전기 세트의 운용 특성은 지상통합시험을 통해 확인하였다. 본 연구에서는 해당 시험 결과를 바탕으로 왕복엔진-발전기 출력과 배터리 출력을 효율적으로 사용하기 위한 제어로직을 제시하였고, 로직에 따른 왕복엔진-발전기와 배터리의 출력 변동은 시뮬레이션을 통해 확인하였다. 그 결과, 발전기 출력은 제시된 제어로직에 의해 배터리 출력과 함께 추진요구전력을 공급함을 확인하였다.

Python을 이용한 GUI 기반의 4축 제어 시스템 설계 및 제작 (Design and Fabrication of GUI-based 4-Axis Control System using Python)

  • 장현지;박승범;김지원;유은서;이동욱;이승대
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.181-188
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    • 2024
  • 정밀 설비 기술의 발전으로 4축 CNC 정밀 가공 기술의 중요성이 증대되고 있다. 그러나, 복잡한 형상 가공으로 인해 시스템 구동은 어려운 실정이다. 본 논문은 이러한 문제를 해결하기 위해 4축 제어 구조물을 제작하고, 상용 프로그램을 이용없이 Bresenham's Line Algorithm과 Runspeed Algorithm을 구현하여 정밀 제어 및 효율성을 비교하였다. Runspeed를 적용할 경우 Bresenham 대비 약 12.03%의 오차 개선과 곡률 정밀도 향상이 있었으며, 회전축 A모터를 구동하여 입체 구조물에도 정밀한 가공이 가능함을 확인하였다.