[논문]이송시스템이 결합된 비접촉 전력전송 시스템용 고주파 코일 형상 설계 및 해석에 관한 연구

김태규; 주창대; 안호균

doi:10.9723/jksiis.2021.26.1.041

이송시스템이 결합된 비접촉 전력전송 시스템용 고주파 코일 형상 설계 및 해석에 관한 연구
A Study on the Design and Analysis of High Frequency Coil Shape for Contactless Power Transmission System Combined with Transfer System 원문보기

한국산업정보학회논문지 = Journal of the Korea Industrial Information Systems Research, v.26 no.1, 2021년, pp.41 - 54

김태규 (창원대학교 전기공학과) , 주창대 (창원대학교 전기공학과) , 안호균 (창원대학교 전기공학과)

초록
AI-Helper

기존의 제조업 기반의 현장에서 적용되고 있는 로봇 및 이송시스템의 선형 전동기 활용에 있어서, 케이블을 통한 전력공급으로 인해 작업 환경 개선 및 기술적 고도화에 어려움을 겪고 있다. 따라서, 본 논문에서는 이러한 문제점의 해결을 위해 적용될 수 있는 비접촉 전력전송 시스템에 대해서 FEM 기반의 물리해석 프로그램을 활용하여, 2D와 3D의 자계 해석을 바탕으로 비접촉 전력전송 시스템용 고주파 코일 형상 및 전력변환 시스템에 관한 특성을 연구하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

There is a difficulty in improving the working environment and technological advancement due to power supply through cables in the application of linear motors of robots and transfer systems applied in the existing manufacturing industry. We have studied the shape of the high-frequency coil for contactless power transmission system and characteristics of power conversion system, based on the magnetic field analysis of 2D and 3D, using the FEM-based physical analysis program.

주제어

표/그림 (29)

그림 Fig. 1 Robot Transfer System's Block Diagram of Cable System& CPTS
그림 Fig. 2 E-Core Transformer with Air Gap
그림 Fig. 3 E-Core Transformer 2D Geometry
표 Table 1 E-Core 2D Geometry's Domain
그림 Fig. 4 Equivalent Model in 2D-Simulation Calculated with Depth
표 Table 2 Primary Inductance & Magnetic Energy According to Core Gap (2D Simulation)
표 Table 3 Primary Inductance & Magnetic Energy According to Core Gap (3D Simulation)
그림 Fig. 6 CPTS Transformer's Cross-section and Size at Tooth & Slot
그림 Fig. 7 CPTS Transformer's Cross-section at Tooth & Slot only Primary Core
표 Fig. 5 CPTS Transformer for 3D model
그림 Fig. 8 B-H Curve According to Core's Material
표 Table 4 CPTS Transformer Domain's Physical Condition
그림 Fig. 9 Movement of the Magnetic Flux at the Center of the Core in Transformer Tooth
표 Table 5 Each Parameter of Equation (4), (5), (6) in Fig. 6(a)
표 Table 7 CPTS Transformer's Inductance of 270mm Full Model Focused on Basic Definition (2D)
표 Table 6 CPTS Transformer's Inductance for Each 2D Part
그림 Fig. 10 Magnetic Flux Density(Surface) & Magnetic Vector Potential(Contour) According to Primary Coil Current Excitation
그림 Fig. 11 Magnetic Flux Density(Surface) & Magnetic Vector Potential(Contour) According to Secondary Coil Current Excitation
표 Table 8 CPTS Transformer's Primary Inductance & Magnetic Energy for Each 2D Part
표 Table 9 CPTS Transformer's Secondary Inductance & Magnetic Energy for Each 2D Part
그림 Fig. 12 Magnetic Flux Density(Volume) & Magnetic Vector Potential(Arrow) According to Primary Coil Current Excitation
표 Table 10 CPTS's Inductance of 270mm Full Model Focused on Magnetic Energy (2D)
그림 Fig. 13 Primary & Secondary Core's Center Magnetic Flux Density at Front View
그림 Fig. 14 Primary & Secondary Core's Magnetic Flux Density in Center Line According to Distance
표 Table 11 CPTSTransformer's Inductance &Magnetic Energy of 270mm Full Model Focused on Magnetic Energy (3D)
표 Table 12 CPTS Transformer's Specification of Full Model
그림 Fig. 15 Equivalent Circuit of CPTS Transformer
그림 Fig. 16 Input Vs Output for Bode Plot in Open Circuit
그림 Fig. 17 Input Vs Output for Bode Plot in Load Circut

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상세보기
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