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문제 정의
- 일반적으로 진동발전시스템은 진동시스템과 선형 발전시스템으로 구성되는데, 발전효율을 높이기 위해서는 진동시스템의 질량과 권선사이의 상대속도를 크게 하는 방법과 발전시스템의 내부구조를 최적화하는 방법이 있다. 본 연구에서는 2 D.O.F. 파력진동발전시스템의 고유진동수와 파도가 갖는 주요에너지를 갖는 주파수를 동조시킴과 동시에 2 D.O.F.진동발전의 질량과 질량사이의 연성으로 인하여 각각의 질량속도에 영향을 준다는 사실을 이용하여 발전효율을 향상시키는데 있다. 이를 검증하기 위해서 파도가 갖는 여러 가지 주파수 중에 3.
- 본 연구에서는 이러한 단점을 극복하기 위하여 부양체와 2 D.O.F.(자유도)진동발전시스템을 일체로 구성한 2 D.O.F.파력진동발전시스템에 대하여 제안한다. 이 방법은 파도가 갖는 상하운동 주파수 중에 속도에너지가 큰 주요 주파수 ω1, ω2을 선정하고, 선정된 주파수와 2 D.
- 본 연구에서는 파도의 상하운동에너지의 이용효율을 높이기 위하여 2 D.O.F.파력진동발전시스템을 제안하였다. 또한 2 D.
- 이 방법은 파도가 갖는 상하운동 주파수 중에 속도에너지가 큰 주요 주파수 ω1, ω2을 선정하고, 선정된 주파수와 2 D.O.F.파력진동발전시스템의 고유진동수를 일치시킴으로써 공진에 의해 각각의 질량과 권선사이의 상대속도가 증폭되고, 또한 질량과 질량사이의 연성으로 인한 영구자석과 권선사이의 상대속도에 영향을 준다는 사실을 이용하여 발전효율을 증가시키는 방법에 관한 것이다.
가설 설정
- 다음은 2 D.O.F.파력진동발전기의 발전특성을 알아보기 위해 식 (1)에서 나타낸 파도의 파형을 다음과 같이 가정하여 시간 역에서 시뮬레이션을 수행하였다.
- 는 파도의 파형을 나타내는데, 이때 파도의 파형은 다양한 주파수로 복잡한 형태로 구성되어 있다. 본 논문에서는 복잡한 형태를 가지는 파도의 비선형성을 가지는 파형을 단순화하기 위해 파도를 구성하는 주파수 중에 가장 많은 속도 에너지를 내포하고 있는 주파수 2개를 선택하여 다음과 같이 식을 가정하였다[7].
- 진동발전의 질량과 질량사이의 연성으로 인하여 각각의 질량속도에 영향을 준다는 사실을 이용하여 발전효율을 향상시키는데 있다. 이를 검증하기 위해서 파도가 갖는 여러 가지 주파수 중에 3.14 rad/sec와 9.42 rad/sec를 대표적인 주파수라 가정하여 시뮬레이션을 수행하였다[7]. 먼저 2 D.
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