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이동형 전원장치용 3[kW] PMA-RSG의 최적 설계에 대한 연구
백제훈,김남훈,Baik, Jei-Hoon,Toliyat, Hamid A.,Kim, Nam-Hun 한국조명전기설비학회 2009 조명·전기설비학회논문지 Vol.23 No.6
In this paper, an analytical model using equivalent magnetic circuits for the PMA-SynRG is presented. The lumped parameter model (LPM) is developed from machine geometry, stator winding and machine operating specifications. By the LPM, magnetic saturation of rotor bridges is incorporated into model and it provides effective means of predicting machine performance for a given machine geometry. The LPM is not as accurate as finite element analysis but the equivalent magnetic circuits provide fast means of analyzing electromagnetic characteristics of PMa-SynRG. It is the main advantage to find the initial design and optimum design. The initial design of PMa_RSG is performed by LPM model and FEM analysis, and the final PMA-RSG design is optimized and identified by FEM analysis considering actual machine design. The linear LPM and the nonlinear LPM are programmed using MATLAB and all of machine parameters are calculated very quickly. To verify justification of the proposed design of PMa-RSM, back-EMF is measured. 본 논문에서는 영구자석형 릴럭턴스 동기 발전기(PMA-RSG : Permanent magnet assisted-synchronous reluctance motor)에 대한 등가 자기 회로를 사용한 해석모델에 대해서 제시하고, 영구자석형 릴럭턴스 동기 발전기의 외형과 고정자 권선 그리고 특성을 결정하기 위해서 영구자석형 릴럭턴스 통기 발전기의 집중변수 모델(LPM : Lumped parameter model)을 제안한다. 집중변수 모델을 통하여 제안된 기기의 회전자 브리지에서 발생되는 자기 포화 현상에 대해서 예측하고, 기기의 성능에 대해서 효과적으로 검토한다. 집중변수 모델은 유한 요소법(FEM : Finite element method)에 비하여 정확하지는 않지만 영구자석형 릴럭턴스 동기 발전기의 자기적인 특성을 분석하는데 있어서 많은 시간이 걸리지 않으며, 초기 회전기기의 시제품 제작과 최적 설계에 있어서도 많은 장점을 가지고 있다. 집중변수 모델과 유한요소법을 통하여 영구자석형 릴럭턴스 동기발전기폭 초기 설계하고, 실제작을 고려하여 기기를 최적화하여 유한 요소법을 이용하여 설계 검증을 한다. 집중변수 모델의 선형 비선형 모델을 위해서 Matlab을 이용하였다. 제안된 영구자석형 릴럭턴스 통기발전기의 정당성을 검증하기 위해서 실제 역기전력 파형을 측정하였다.
절연형 고전력 밀도 통신 DC-DC 컨버터 스테이지용 자기 전력 부품 설계 분석 및 제조
백제훈,아메드하싼오킬리 대한전기학회 2022 전기학회논문지 Vol.71 No.7
The adoption of 5G technology in communications necessitates an increase in supply power factor and conversion efficiency to improve power quality. A two-stage AC-DC power supply with a power factor correction (PFC) stage and a DC-DC converter stage is the best option for supplying power to these loads, with the PFC stage's optimized design offering a high power factor and the DC-DC stage's optimized design offering low voltage and current stresses, low thermal and conduction power losses and then high conversion efficiency. Thus, an optimized design and manufacturing technique for the magnetic components, including the high-frequency (HF) transformer and inductors are proposed in this paper for the telecom power supply second stage to offer operation with zero voltage switching (ZVS), improve conversion efficiency, reduce voltage and current stresses, and maintain the load voltage and current ripple contents at the standard levels. Loss analysis is performed on all designed magentic power components. The performance of the developed converter with the optimized design components is investigated using PSIM simulations and experimental verification.
유도 부하에 적합한 넓은 입력 전압 범위와 높은 역률의 2단 AC-AC 컨버터 설계
백제훈,아메드하싼오킬리 대한전기학회 2022 전기학회논문지 Vol.71 No.4
In this paper, a two-stage AC-AC power supply is designed to specifically handle the operation and performance improvements of the power system with highly inductive loads. The proposed power supply scheme includes an input interleaved power factor correction (PFC) stage to improve the input power factor (PF) and regulate the DC bus voltage required for the second stage, which is a voltage source inverter (VSI) with an output low pass filter to adjust the load harmonics contents and regulate the load voltage and frequency to the specified AC load values. The small-signal models of the PFC and VSI stages are obtained, and optimal voltage and current control loops for both stages are designed based on the obtained models to improve the required system power performance and stability. PSIM simulation is used to examine the performance of the proposed power supply under various input-output operation conditions. This work achieves a 500VA, (180-260)V RMS Power supply with an input PF of 99%, better output voltage regulation, and a lower THD value for the purpose of supplying industrial inductive loads.
Electrochromic and photoconductive polymer nanoparticles
백제훈,김유나,오현진,김은경 한국물리학회 2009 Current Applied Physics Vol.9 No.11
Electrochromic (EC) and photoconductive nanoparticles coated with a conducting polymer, poly(1,4- bis(2-[3',4'-ethylenedioxy]thienyl)-2-methoxy-5-2'''-ethylethylhexyloxybenzene) (PBETH) were prepared. TiO2 nanoparticles were employed as a nanotemplate for the preparation of conducting polymer capsules. The PBETH capsules showed blue to red transition by the applied potential showing electrochromic behavior. Electrochromic contrast, coloration efficiency and response time of the EC electrodes coated with PBETH/TiO2 were significantly improved compared to the electrode coated with PBETH without TiO2. Having conductive polymer layer and photoactive TiO2 particles, the polymer capsules showed photocurrent generation when exposed to a UV light. Electrochromic (EC) and photoconductive nanoparticles coated with a conducting polymer, poly(1,4- bis(2-[3',4'-ethylenedioxy]thienyl)-2-methoxy-5-2'''-ethylethylhexyloxybenzene) (PBETH) were prepared. TiO2 nanoparticles were employed as a nanotemplate for the preparation of conducting polymer capsules. The PBETH capsules showed blue to red transition by the applied potential showing electrochromic behavior. Electrochromic contrast, coloration efficiency and response time of the EC electrodes coated with PBETH/TiO2 were significantly improved compared to the electrode coated with PBETH without TiO2. Having conductive polymer layer and photoactive TiO2 particles, the polymer capsules showed photocurrent generation when exposed to a UV light.
3㎾ 영구자석형 릴럭턴스 동기 발전기 설계에 대한 연구
백제훈(Jaehoon Baek),Hamid A. Toliyat,김남훈(Namhun Kim),백원식(Wonsik Baik),김민회(Minhuei Kim),김동희(Donghee Kim),정형우(Hyungwoo Jung) 전력전자학회 2009 전력전자학술대회 논문집 Vol.2009 No.1
본 논문에서는 영구자석형 릴럭턴스 동기 발전기(PMA-Syrn.RG : Permanent magnet assisted-synchronous reluctance motor)에 대한 등가 자기 회로를 사용한 해석모델에 대해서 제시하고, 영구자석형 릴럭턴스 동기 발전기의 외형과 고정자 권선 그리고 특성을 결정하기 위해서 영구자석형 릴럭턴스 동기 발전기의 집중변수 모델(LPM : Lumped parameter model)을 제안한다. 집중변수 모델을 통하여 제안된 기기의 회전자 브리지에서 발생되는 자기 포화 현상에 대해서 예측하고, 기기의 성능에 대해서 효과적으로 검토한다. 집중변수 모델은 유한 요소법(FEM : Finite element method)에 비하여 정확하지는 않지만 영구자석형 릴럭턴스 동기 발전기의 자기적인 특성을 분석하는데 있어서 많은 시간이 걸리지 않으며, 초기 회전기기의 시제품 제작과 최적 설계에 있어서도 많은 장점을 가지고 있다. 제안된 영구자석형 릴럭턴스 동기발전기의 최적 설계와 집중변수 모델의 선형 비선형 모델을 위해서 Matlab을 이용하였다. 제안된 영구자석형 릴럭턴스 동기발전기의 정당성을 검증하기 위해서 유한 요소법을 이용하였으며, 제안된 기기의 설계가 잘 되었다는 것을 알 수 있었다.