경운 작업 시 차축 부하가 자율주행 트랙터의 경로추종성에 미 치는 영향에 관한 연구

김연수 ( Yeon-soo Kim ),김영주 ( Young-joo Kim ),김용주 ( Yong-joo Kim ),이상대 ( Sang-dae Lee ) 한국농업기계학회 2019 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.24 No.1

최근 농업 생산량과 노동력 문제는 농촌 노령화로 인해 끊임없이 증가되고 있다. 농업기계 자동화는 식량, 농작업 환경 등과 같은 문제를 개선할 수 있는 가장 효과적인 방법 중 하나이다. 이에 본 논문에서는 쟁기작업 중 발생되는 차축 부하가 오토가이던스 시스템이 설치된 78 kW급 트랙터의 경로추종성능에 미치는 영향에 대한 연구를 진행하였다. 경로추종성 평가를 하기 위한 계측시스템으로 부하 계측 시스템과 광학 위치 계측 시스템을 구성하였다. 100 m 직진 구간에서 두 종류의 쟁기작업기(몰드보드플라우, 치즐플라우) 및 세 수준의 변속단수 조건(m2-high, m3-low, high)에서 쟁기작업과 동시에 부하와 횡방향 오차를 계측하였다. 몰드보드플라우 쟁기 작업 결과 평균 차축부하의 합은 각 변속단수 조건에서 10010.7, 10848.2, 10619.7 Nm을 보였다. 이때, 횡방향 오차는 4.7, 7.7, 4.8 cm의 결과를 보였다. 치즐플라우 쟁기 작업 결과 평균 차축부하의 합은 각 변속단수 조건에서 11100, 7973, 9453 Nm을 보였다. 이때, 횡방향 오차는 11.1, 2.3, 4.9 cm의 결과를 보였다. 시험 결과 작업에 따라 전륜, 후륜 차축 부하의 비가 다름에도 불구하고, 차축 부하가 8-17% 커질수록 횡방향 오차가 3-8.8 cm 증가하는 경향을 보였다. 각 변속 단수 및 작업기 형상에 따라 동일 조건에서 작업 시 발생되는 경심이 달라지는 것이 차축 부하에 영향을 받은 것으로 판단된다. 본 연구에서는 쟁기 작업시 차축 부하가 자율주행 트랙터 경로추종성에 미치는 영향을 분석하였으며, 연구 결과를 바탕으로 지역, 국가 및 작물에 따라 다르게 발생되는 차축 부하수준 고려하여 자율주행 농기계 개발 및 성능개선 연구에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

넓은 부하 범위에서 전압 추종형 제어에 의한 고역률 부스트 컨버터의 설계와 분석

이성백 광운대학교 신기술연구소 1999 신기술연구소논문집 Vol.28 No.-

본 논문에서는 넓은 부하 범위를 가지는 전압 추종 제어에 의한 고역를 부스트 컨버터를 제시하였다. 제시 한 컨버터는 저전력 스위칭 모드 전원(SMPS)에 적용이 용이하고 1에 가까운 역률을 갖는다. 제시한 컨버터에서 스위칭 주기의 온 구간은 주어진 입출력 조건하에서 출력 전압 오차 값에 의해 결정되고, 오프 구간은 영전류 스위칭에 의해 전류의 하강 시간으로 결정된다. 그 결과, 입력 전류가 입력 전압을 추종하는 전압 추종형 제어를 한다. 일반적인 전류 제어 방식에 비해 전압 추종형 제어 방식은 궤환되는 파라미터가 적기 때문에 간단한 구조의 제어 회로, 제어의 용이함 그리고 높은 신뢰도의 장점을 갖는다. 컨버터를 이용한 능동 역률 보정은 소자 파괴의 위험을 저감시킬 수 있고, 또한 높은 전력 이용률을 갖게 된다. 본 논문에서는 제안한 컨버터의 설계를 위하여 동작 특성의 세부적인 분석과 실제 설계상의 문제를 고려한 컨버터 구현에 중점을 두었다. 실험은 입력 전압 80[V_AC]∼130[V_AC], 최대 출력 100[W]그리고 출력 전압 200[V_DC]의 조건하에서 이루어졌다. 고정 부하 가변 입력조건과 고정 입력 가변 부하조간에서 역률 보정과 출력이 일정하게 유지됨을 확인하였다. In this paper, the high power factor boost converter controlled by voltage-follower mode was proposed in the wide range of load. The proposed converter is useful in SMPS applications and the PF(Power Factor) is nearly unity. The on- time and the off-time of switching period are determined by the output of error amplifier and the falling time of the current by zero current switching respectively. As a result, the voltage~follower control by which Input current tracks input voltage is performed. Since it bas a few feedback parameters, the voltage-followe control mode has advantages of more simple structure in control circuit, easier control and higher fidelity than general current control mode. The active PFC using converter has less danger of element failure and higher utilization of power In design of the proposed converter, we emphasize analysis of the operation characteristics and practical implementation of the converter. The experimental system is tested in the conditions of 80 ∼ 130[V_ac]in input voltage, 100[W]in maximum output power and 200 [V_DC]in output voltage. We confirmed that the power factor correction and voltage was fixed in the conditions of variable load during fixed input voltage.

연료전지 하이브리드 자동차의 부하추종 방식 운전전략에 관한 연구

정재화(Jaehwa Jeong),이동율(Dong-ryul Lee),배중면(Joongmyeon Bae) 한국자동차공학회 2008 한국자동차공학회 춘 추계 학술대회 논문집 Vol.- No.-

Fuel cell hybrid vehicle with auxiliary energy storage devices has several advantages such as fuel cell stack down sizing, down cost, use regenerative braking, and flexible operating strategy. Fuel cell hybrid vehicle is divided into non plug-in type and plug-in type. Driving range of plug-in type fuel cell hybrid vehicle is limited by hydrogen consumption and battery state of charge(SOC). Therefore, plug-in type hybrid fuel cell vehicle needs the operating strategies to effective use of hydrogen and battery SOC. In this research, load follow type operating strategies of fuel cell and lead-acid battery plug-in type hybrid vehicle were proposed in terms of power distributed ratio of fuel cell and battery, change control current, battery SOC, battery discharge limit, and stable operation of fuel cell. A vehicle loaded fuel cell and lead-acid battery hybrid system was operated in field and simulated by MATLAB/Simulink™. Established load follow type operating strategies are as follows : ⅰ) fuel cell is operated by load following mode ⅱ) On/Off time of Battery discharge for power distributed ratio change of fuel cell and battery is changed by control current ⅲ) Fuel cell and battery share load after battery discharge start ⅳ) Driving range is changed by hydrogen consumption and battery SOC according to power distributed ratio change. Selection of control current is maximum value as much as possible at ideal state if fuel cell stack operation is stable.

부하추종 운전전략수립을 위한 시스템 코드 기반 질소 브레이튼 사이클의 출력제어 과도해석

정성균(Sungkun Chung),최재현(Jae Hyun Choi),조항진(HangJin Jo) 대한기계학회 2022 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2022 No.11

Recently, control strategies of power conversion systems are getting important due to coupling energy systems including renewable and nuclear sources. In this study, a power-control transient analysis of a nitrogen Brayton cycle which is one of the realistic and near-term options for a power conversion system of sodium-cooled fast reactors is performed to confirm the flexibility and safety of the system. The transient calculation is performed with a heat source variation scenario which is varied from 100% to 55% determined from a reference. The transient results showed that net power could be controlled from 100% to 0% with a turbine bypass valve. For safe operation of the system, recuperator recirculation and inventory tank valves are used to avoid the local frozen in a heat exchanger and choking events in compressors. From the power-control transient analysis, it is concluded that the nitrogen Brayton cycle is applicable for coupling energy systems with simple control strategies.

부하추종 운전전략수립을 위한 시스템 코드 기반 질소 브레이튼 사이클의 출력제어 과도해석

정성균(Sungkun Chung),최재현(Jae Hyun Choi),조항진(HangJin Jo) 대한기계학회 2022 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2022 No.11

Recently, control strategies of power conversion systems are getting important due to coupling energy systems including renewable and nuclear sources. In this study, a power-control transient analysis of a nitrogen Brayton cycle which is one of the realistic and near-term options for a power conversion system of sodium-cooled fast reactors is performed to confirm the flexibility and safety of the system. The transient calculation is performed with a heat source variation scenario which is varied from 100% to 55% determined from a reference. The transient results showed that net power could be controlled from 100% to 0% with a turbine bypass valve. For safe operation of the system, recuperator recirculation and inventory tank valves are used to avoid the local frozen in a heat exchanger and choking events in compressors. From the power-control transient analysis, it is concluded that the nitrogen Brayton cycle is applicable for coupling energy systems with simple control strategies.

원자력 부하추종 운전의 필요성과 전 세계 부하추종 운전현황

원혜정(Hye-jung, Won) 대한기계학회 2023 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2023 No.7

200MW급 가스터빈 조속기 응답특성에 대한 연구

한영복,남강현,김성호 한국전자통신학회 2022 한국전자통신학회 논문지 Vol.17 No.4

국내 전력계통에 부하추종운전 중인 가스터빈 발전기들은 정격 주파수 유지에 큰 역할을 하고 있지만 종종 주파수 제어가 불량한 경우도 발생한다. 이에 가스터빈 속도제어 장치인 조속기의 제어 특성을 살펴보고 고장 유형을 분석한 후 사안 별로 대책을 제시하였다. 그리고, 가스터빈은 연료제어의 빠르기에 따라 주파수 회복에는 도움을 되지만 연소실 온도가 급격하게 변동하고 연소진동이 발생하는 등 안정 운전을 저해하는 요소로 작용하기도 한다는 것을 조속기 응동시험을 통해 확인하였다. 따라서, 안정적인 전력품질을 유지하기 위해서는 철저한 설비관리는 물론 전통적인 비례 적분 미분 제어방식과 4차산업의 핵심 분야인 기계학습 알고리즘이 융합된 조속기 제어방식의 연구 필요성이 대두되었다.

Development of new MCFC application products

황정태(Hwang, Jung Tae) 한국신재생에너지학회 2010 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.06

Since the commencement of the fuel cell business in 2007, POSCO POWER has been the major supplier of the MCFC (Molten Carbonate Fuel Cell), which is the most commercialized stationary fuel cell system in the world. With its quite, yet active movement, more than 20MW MCFC systems have been installed and are operating in Korea. While trying to localize the components and set up a firm supply chain in Korea to provide more reliable and cost-competitive products to its customers, POSCO POWER is also devoting itself to developing new MCFC application products. One such product is a back-up power system, in which a back-up algorithm is embedded to the present system so that the product can work as a back-up generator in case of grid failure. The technology to enhance load following capability of a stack module is also being developed with the back-up algorithm. Another example is a building application, the goal being to make the present Sub-MW product suitable for urban area. For this, downsizing and modularization are the main R&D scope. The project for developing ship service fuel cell for APU application will launch soon as well. In the project, a system which can operate in marine environment, and reforming technology for liquid logistic fuel will be developed.

가정용 연료전지 시스템의 요금 분석을 통한 최적 운전 방법 검토

박대흠,차광석,조호규,정영관 한국수소및신에너지학회 2012 한국수소 및 신에너지학회논문집 Vol.23 No.6

Despite the high efficiency and eco-friendly of Household Fuel Cell System it has hardly obtained popularity mainly due to its high prices. In order to encourage use of the system prices and operational expenses need to become economical. In this study, optimization through simulation was conducted to find out the optimal operational condition. As a result of simulation the system is operated with DSS operation from 5 Oʼclock to 19 Oʼclock for 14 hours at the constant output of 0.4kW to maximize reduction of energy rate. this DSS operation condition can reduce 200,000 won of energy rates in 35 pyoung apartment for a year. And, we can know that starting time of DSS operation don't effect to energy rates through the simulation. Furthermore, the household fuel cell system with the rated output of 1kW should be reduced to 0.4 - 0.6kW which can promote installation of household Fuel Cell System. Now, the household fuel cell system don't have been used widely due to economical efficiency. but, in the near future, Fuel Cell will be used to household by decrease of LNG price caused by development of shale gas.

운전방법에 따른 가정용 연료전지 시스템의 적용성 검토

박대흠,차광석,정영관 한국수소및신에너지학회 2014 한국수소 및 신에너지학회논문집 Vol.25 No.2

A Fuel Cell is one of the solving to reduce greenhouse gases. Despite the high efficiency andenvironmental friendly of Household Fuel Cell System it has hardly obtained popularity mainly due to its highprices. In order to encourage use of the system prices and operational expenses need to become economical. Inthis study, optimization through simulation was conducted to find out the optimal operational condition. As a resultof simulation the system is operated with DSS operation from 5 O'clock until 19 O'clock for 13 hours at theconstant output of 0.4kW to maximize reduction of energy rate. Furthermore, instead of the domestic system withthe rated output of 1kW, rated output of the system should be reduced to 0.4 - 0.6kW which can promote installationof household Fuel Cell System.