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풍력터빈 적용을 위한 PMSG용 영구자석의 와전류손실에 관한 연구
A Study on the Eddy Current Loss of the Permanent Magnet for PMSG for the Wind Turbine Application 원문보기

한국태양에너지학회 논문집 = Journal of the Korean Solar Energy Society, v.34 no.2, 2014년, pp.8 - 15  

최만수 (국립공주대학교 반도체기계공학과) ,  문채주 (목포대학교 스마트그리드연구소) ,  쑨루이 (목포대학교 전기공학과) ,  장영학 (목포대학교 스마트그리드연구소) ,  박태식 (목포대학교 스마트그리드연구소) ,  정문선 (목포대학교 스마트그리드연구소) ,  곽승훈 ((주)DMS)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The objective of this paper is to suggest a design topology of permanent magnet synchronous generator with 2,000kW capacities for wind turbine. The suggested topology is to provide 3 split magnet PMSG instead of single magnet, and performed an analysis of eddy current loss and iron loss for suggeste...

주제어

#와전류손   #철손   #영구자석형 동기발전기  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 한편 영구자석의 와전류 손실계산에서 영구자석의 길이와 넓이의 비례관계에서 2차원 해석결과는 보정을 통하여 3차원 해석과 유사한 결과를 확인할 수 있다.[6] 따라서, Ansoft maxwell 2D프로그램[7][8]을 이용해 영구자석의 분할에 따른 와전류 손실을 2차원 유한요소 해석을 통하여 확인하고 또한 로터요크의 철손도 확인하고자 한다.
  • 따라서, 본 논문에서는 영구자석을 최대 3개로 분할한 동기발전기를 설계하여 와전류손을 줄이고자 한다. 한편 영구자석의 와전류 손실계산에서 영구자석의 길이와 넓이의 비례관계에서 2차원 해석결과는 보정을 통하여 3차원 해석과 유사한 결과를 확인할 수 있다.
  • 본 논문에서는 영구자석의 와전류 손실 계산에서 영구자석의 길이와 넓이의 비례관계에 따른 2차원 해석결과를 확인하였다. 2차원유한 요소법을 이용하여 3분할 효과를 고려하는 해석 결과는 ModelⅡ가 무부하 조건에서 13.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
회전자 부분에서 발생하는 손실은 주로 무엇을 의미하는가? 최근 영구자석 발전기 설계에서 회전자 부분에서 발생하는 손실에 관한 연구가 많이 이루어지고 있으며, 회전자 부분에서 발생하는 손실은 주로 회전자의 도전체에서 발생하는 와전류 손실을 의미한다.[3] 와전류 손실은 회전자의 도전체, 즉 영구자석이나 영구자석의 비산을 방지하기 위해 삽입된 리테이너에서 발생하는 손실을 의미한다.
자속이 통과하는 도전체는 자속 통과면적을 작게 할 필요가 있는 이유는 무엇인가? 자속이 도전체를 통과할 때 그 도체에는 와전류가 생성되며, 그 도전체의 면적이 클수록 큰 전압 불균형이 생기므로 이에 따른 큰 와전류가 생성된다. 그러므로 자속이 통과하는 도전체는 자속 통과면적을 작게 할 필요가 있다.
와전류 손실은 무엇인가? 최근 영구자석 발전기 설계에서 회전자 부분에서 발생하는 손실에 관한 연구가 많이 이루어지고 있으며, 회전자 부분에서 발생하는 손실은 주로 회전자의 도전체에서 발생하는 와전류 손실을 의미한다.[3] 와전류 손실은 회전자의 도전체, 즉 영구자석이나 영구자석의 비산을 방지하기 위해 삽입된 리테이너에서 발생하는 손실을 의미한다. 이러한 와전류 손실은 영구자석의 감자 현상에 영향을 미치게 되어 발전기의 안정적인 운전을 방해하는 요소가 되고 있다.
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참고문헌 (9)

  1. Y. Chen, P. Pillay, A. Khan, "PM Wind Generator Topologies", IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 41, No. 6, Nov. 2005 

    상세보기

  2. J. Lynch, "Permanent Magnet Generators : Design & Testing for Reliability", Northen Power Systems, June 2009 

  3. H. Polinder and M. J. Hoeijmakers, "Eddy-Current Losses in the Segmented Surface-Mounted Magnets of a PM Machine", IEEE Proc.-Electr. Power Appl., Vol. 146, pp. 261-266, May 1999 

    상세보기 crossref

  4. Sang Yub Lee, Hyun Kyo Jung, "Eddy Current Loss Analysis in the Rotor of Surface-Mounted Permanent Magnet Brushless Machine", Proceedings of the Korean Institute of Electrical Engineers, Vol. 20 No. 4, pp. 138-140, Apr 2012 

  5. Yasuaki Aoyama, Koji Miyata, Ken Ohashi, "Simulation and Experiments on Eddy Current in Nd-Fe-B magnet", IEEE Transaction on Magnetic, VOL. 41, NO. 10, pp. 3790-3792, Oct. 2005 

    상세보기 crossref

  6. Jeong-Jong Lee, Jea-Woo Jung, Sang-Ho Lee, Soon-O Kwon, and Jung-Pyo Hong, "Eddy Current Loss Analysis of Permanent Magnet using Finite Element Method", Proceedings of the Korean Institute of Electrical Engineers, Vol. 2008 No. 7, Aug 2008 

  7. Ansys, "Ansoft 12 manual", 2011 

  8. Ansys, "Maxwell Circuit Editor onlinehelp", 2013 

  9. Hyung-ll Park, Seok-Myeong Jang, Ji-Hwan Choi, Cheol Han and Jang-Young Choi, "Analysis of Eddy Current Loss in Permanent Magnets of Permanent Magnet Synchronous Motorbased on Analytical Method", The Korean Institute of Electrical Engineers, Vol. 2013 No. 4, 2013 

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