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자이로 파력발전용 저속 고 토크 6kW급 영구자석 동기발전기 설계
홍경표,강규홍,이선권 한국마린엔지니어링학회 2017 한국마린엔지니어링학회지 Vol.41 No.9
Ships are subject to movement due to the influence of maritime waves during operation or berth. Among them, rolling has a significant influence on the restoration performance of the ships. In this paper, the design of a 6kW class permanent synchronous generator with low speed and high torque to develop the electric power required for the motor that drives the flywheel of the gyrostabilizer by driving the generator by the angular velocity caused by the gimbal’s precessional motion of the gyrostabilizer and generated torque is studied. The design specifications are set out by deriving the basic design requirements of the generator through the specification of the marine environment and the gyro wave power generation system and than carried out the analysis of generator’s characteristics considering irregular wave power energy. For validation of design and finite element method analysis of the generator, the generator is manufactured and performance test is carried out. 선박은 운항이나 정박 시 해상파고의 영향으로 다양한 운동이 발생한다. 이 중 횡동요를 롤링이라 하며 선박의 복원성능에 큰 영향이 있다. 선박의 복원력을 향상하여 횡동요를 억제하는 방식 중 자이로 방식이 있다. 본 논문에서는 자이로 안정기의 짐벌의 세차 운동에 의한 각속도 및 이에 따라 발생한 토크에 의하여 발전기를 구동시켜 자이로 안정기의 플라이휠을 구동하는 전동기에 필요한 전력을 발전시키는 자이로 파력발전용 저속 고 토크 6kW급 영구자석 동기발전기 설계에 대하여 연구하였다. 해상 환경 및 자이로 파력 발전 시스템의 사양을 통한 발전기 설계 기본 요구 사양을도출하여 설계 사양을 설정하였으며, 불규칙한 에너지원인 파력발전 특성을 고려한 발전기 특성 분석을 수행하였다. 최종 설계된 발전기의 설계 타당성 및 유한 요소 분석의 검증을 위해 시제품을 제작하고 성능 시험을 수행하였다.
진동수주형 파력발전장치의 발전기 모델을 포함한통합유동해석 물리모델 개발
이정희,김길원,오재원 한국전산유체공학회 2022 한국전산유체공학회지 Vol.27 No.4
This study was conducted to develop a real-time integrated flow analysis physics model including a generator model for an Oscillating Water Column (OWC) type wave power generator. Based on the previously performed chamber-turbine flow analysis physical model, a generator model was added to develop a physical model capable of predicting the rotational speed of the turbine. The generator physical model was implemented using the Kriging metamodel to secure real-time and obtain an interpolation model for predicting nonlinear response. The integrated flow analysis physics model was developed by integrating the flow analysis physics model within the chamber-turbine and the generator meta-model. The rotational speed of the turbine was calculated using the mechanical tote and the electrical torque of the generator model. In this study, in order to verify the integrated flow analysis physical model, the water column height in the OWC used operational data obtained from actual sensors. The air pressure in the OWC chamber and the rotational speed of the turbine obtained by using the integrated flow analysis physical model were able to obtain reasonably reasonable results for implementing a digital physical model in the future.
박정우(Jung-Woo Park),강대욱(Dae-Wook Kang),김상호(Sang-Ho Kim),신승호(Seung-Ho Shin),홍기용(Key-Yong Hong) 대한조선학회 2011 대한조선학회 학술대회자료집 Vol.2011 No.6
It is open problem that conventional method to drive synchronous generator do not play an important role against unbalanced voltage. To overcome this weakness, new method to design current controller to use both positive and negative component is suggested. Feasibility research is accomplished by using the prototype of 250kW electrical power converter for OWC-type wave plant and numerical verification.
가동물체형 파력발전장치에 적용되는 2차 에너지 변환 기계 시스템의 성능저하 요소 분석에 대한 연구
김태욱(Tae-Wook Kim),오재원(Jaewon Oh),이정희(Jung-Hee Lee),박지용(Ji-Yong Park),김경환(Kyong-Hwan Kim),하윤진(Yoon-Jin Ha) 한국해양환경·에너지학회 2020 한국해양환경·에너지학회 학술대회논문집 Vol.2020 No.11
2015년 파리기후협약을 통해 전 세계적으로 이산화탄소의 배출 감축을 의무화 하도록 강제하고 있다. 이러한 환경규제에 대응하기 위한 방안으로, 여러 신재생 에너지원 중 파력에너지는 삼면이 바다인 우리나라의 지리적 특성상 많은 관심을 받고 있는 에너지원 중 하나이다. 이에 따라, 최근 다양한 형태의 파력발전장치가 연구 개발되고 있는 상황이다. 그 중에서도, 가동물체형 파력발전 장치는 파도 에너지가 부체에 직접적인 영향을 주기 때문에 에너지 흡수 효율 측면에서 매우 유리하다. 본 연구에서는 가동물체형 파력발전 장치에 적용되는 대표적인 2차 에너지 변환 기계 시스템인 풀리-벨트 시스템을 대상으로 성능저하 요인을 분석하였고, 쿨롱 마찰 및 점성 마찰을 하중 형태로 고려하여 함께 물리모델에 인가할 수 있는 수식을 도출하였다. 이를 통해 성능저하 요소를 고려한 시스템의 효율 분석 및 평가가 가능할 것이라 판단된다. As a way to cope with recent environmental regulations, various types of wave power generators are being researched and developed. Among them, the movable object type wave power generator is very advantageous in terms of energy absorption efficiency because wave energy directly affects the floating body. In this study, the performance degradation factors were analyzed for the pulley-belt system, which is a representative secondary energy conversion mechanical system applied to a movable object type wave power generator. An equation that can apply Coulomb friction and viscous friction, which are performance degradation factors, to the physical model in the form of a load was derived. Through this, it is judged that it will be possible to analyze and evaluate the efficiency of the pulley-belt system considering the performance degradation factors.