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인버터 비선형성 보상을 통한 전류 고조파 저감에 대한 연구
이창주(ChangJoo Lee),권순호(SoonHo Kwon),엄준익(JoonIk Um),이근호(GeunHo Lee) 한국자동차공학회 2021 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2021 No.6
전력용 반도체 소자는 전력변환시스템에 큰 영향을 미치며, 최근에는 SiC FET 소자를 이용한 연구가 진행되고 있다. 이러한 전력용 반도체 소자들을 이용한 인버터의 출력전압은 각 상의 스위치에 대한 상보적인 스위칭으로 정해진다. 스위치의 게이팅 신호전달 중 시간 지연 차이와 반도체 스위치 ON-OFF 시간의 차이로 인해 두 스위치가 동시에 도통이 되어 단락 사고(Arm Short) 사고를 일으킬 수 있다. 따라서 인버터 제어 시 한 상의 스위치 off가 보장되는 일정 시간 후에 그 상의 다른 스위치를 on 하도록 제어한다. 이 시간을 데드타임(Dead Time), 또는 블랭킹 타임(Blanking Time) 이라고 한다. 데드타임 구간 동안은 인버터의 전압 왜곡(Voltage Distortion)이 발생하게 되어 전압 지령과 실제 출력 전압이 다르게 된다. 데드타임으로 인한 전압 왜곡을 적절히 보상시켜주지 않으면 인버터의 전류 왜곡을 발생시키고 소음, 진동을 일으키게 된다. 특히 전류가 ‘0’ 부근일 때 데드타임 동안 스위칭 소자의 기생 커패시턴스의 충방전 현상에 의해 비선형적인 전압 왜곡이 일어나게 된다. 따라서 저속에서의 회전자 위치 추정 기술 성능에 큰 영향을 미치기 때문에 센서리스 제어에서 데드타임 보상은 필수적이다. 본 논문은 인버터 저속 구동 시 스위칭 소자 기생 커패시턴스의 충방전에 의한 전압 왜곡을 정의하고 물리적 모델을 세운다. 그리고 MLR(Multiple Linear Regression) 피팅을 통해 기생 커패시턴스값을 Off-line 추정하고 물리적 모델을 이용해 전압 왜곡을 보상한다. 이를 통해 저속/저전류 구간에서 전류 5, 7차 고조파가 저감되어 토크 제어 정밀도가 향상되었고 센서리스 제어의 정밀도가 향상되었다.
희박상태의 이중 선회 버너에서 화염 안정화 특성에 관한 실험적 연구
조준익(Joonik Jo),최인찬(Inchan Choi),이기만(Kee-man Lee) 한국추진공학회 2012 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2012 No.11
본 연구의 목적은 마이크로 가스터빈용 이중 선회 연소기 개발을 위한 기초적 연구이다. 그 중 저NOx 배출성능을 만족하기 위한 희박 예혼합 선회연소기의 화염 안정화 특성에 집중된 연구이다. 하이브리드 버너라고 불리는 이중 선회 화염은 메인 버너의 완전 예혼합된 화염과 파이롯트 버너로서 부분 예혼합된 화염으로 구성되었다. 같은 방향의 이중 선회류는 접선형 베인의 환형 메인 노즐과 헬리컬형 베인의 중앙 파이롯트 노즐를 통해 연소실로 공급된다. 본 연구에서 선회강도와 당량비에 따른 희박한 이중 선회화염의 안정화 선도가 제시되었다. 특히 아벨 변환된 CH* 라디칼의 자발광 분석을 통해 안정화된 화염과 불안정한 화염의 구조에서 상당한 차이가 있음을 확인하였다. The purpose of this study is a basic research for the development of a dual swirl burner for micro gas turbine. Among that, it was focused to investigate the characteristics of flame stability of a lean premixed swirl combustor to meet the low NOx emission. The dual swirling flames, which is called as a hybrid burner, were consisted of a partial premixed flame as a pilot burner and a fully premixed flame as a main burner. The two co-swirling flows enter the combustion chamber through a central pilot nozzle with a helical vane type and an annular main nozzle with a tangential vane type. In this study, the stability curve of a dual swirl flame with lean mixture was presented with a various swirl intensity and equivalence ratio. In particular, it confirmed that there was a fatal difference structure between the unstable and stable flame through the CH* radical intensity of Ablel inversion analysis.
비예혼합 제트화염에서 고주파수의 노즐 구멍음에 의한 부상화염 혼합성능에 관한 연구
조준익(Joonik Jo),이기만(Kee-Man Lee) 한국가시화정보학회 2011 한국가시화정보학회지 Vol.9 No.4
An experimental investigation of the characteristic of non-premixed lifted flames with nozzle hole-tone of high-frequency has been performed. Before the fuel was supplied to nozzle, the fuel was supplied through a burner cavity which was located under the nozzle. The fuel passed through the excitation cavity under the influence of the high-frequency affects the lifted flame characteristics. The measurements were performed in flow range that occurs lifted flame and blowout. When the high-frequency is generated from burner cavity, the lifted length became shorter, and noise reduced comparing to unexcitation case. Additionally, operating flow range was increased and diameter of flame base became smaller with high-frequency effect. Through this experiments, its ascertained that the high-frequency excitation can be adopted with effective method for flame stability and noise reduction.
마이크로 가스터빈 분할연소기에서 하이브리드/이중 선회제트 연소특성에 관한 연구
조준익(Joonik Jo),이기만(Kee-Man Lee) 대한기계학회 2012 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2012 No.11
The effects of interaction between partially premixed and premixed swirl flames were experimentally investigated using a hybrid/dual swirl jet combustor for a micro-gas turbine. Under the condition of constant angle for outer swirl vane of main nozzle, the angle and direction of inner swirl vane of pilot nozzle installed for a partially premixed flame were varied as main parameters with a constant fuel flow rate for each nozzle. The results showed that the variation in location of pilot nozzle resulted in significant change in swirl intensity due to the change in flow area near burner exit, and thus, optimized nozzle location was determined on the basis of CO and NOx emissions with the conditions of co-swirl flow and swirl angle of 45°. These results could be inferred by interaction between partially premixed and premixed swirl flame. Also, a similar combustion characteristics was shown when the same burner was applied in the sector combustor.
Yonggyun Kim,Joonik Lee,Sungyoung Kang,Sangchan Han Korean Society of Applied Entomology 1998 Journal of Asia-Pacific Entomology Vol.1 No.1
The susceptibility of Spodoptera exigua(H$\ddot{u}$bner) to bifenthrin and chlorpyrifos-methyl in relation to larval development was investigated. Increased tolerances to these insecticides were associated with increasing larval instars. The insecticide tolerance increased linealy with larval body weights in bifenthrin but did exponentially in chlorpyrifos-methyl. Esterase(EST), acetyl-cholinesterase(AChE), and glutathione S-transferase(GST) of different larval ages were analyzed to elucidate variation of insecticide susceptibilities according to larval development within a population. Total EST activity increased linearly with body weights though the specific activities were not varied among ages. Both total and specific activity changes of GST, however, surpassed the rates of body weight gains as the larvae developed. AChE activities was due to the developmental change of its catalytic function. The fifth instar larvae had the lowest catalytic capacity: the highest $K_{m}$ (187.39$\mu\textrm{M}$) and the lowest $V_{max}$ (0.58nM/min/$\mu\textrm{g}$). Therefore, different insecticide tolerance of S. exigua according to larval ages can be explained by both enhanced detoxification enzymes and altered AchE.