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제안 방법
- 본 연구에서는 특성평가용 전도냉각 장치를 개발하고, 이 장치를 이용하여 1MW급 고온초전도모터에 사용될 계자코일을 설계 제작하기 전에 모델 코일을 설계 및 제작하여 온도에 따른 I-V 곡선을 측정하였으며, 모델 코일 및 각 서버 코일들의 Iq계산하였다. 접합에서 발생하는 Joule열을 고려하여 가능한 운전전류를 검토하였다.
- 및 각 서버 코일들의 Iq계산하였다. 접합에서 발생하는 Joule열을 고려하여 가능한 운전전류를 검토하였다.
- 코일 모양으로 권선된다. 1MW 고온초전도 모터용계자코일을 개발하기 전에 먼저 모델 코일을 설계 제작하여 위해서 액체질소 및 전도 냉각 상태에서 성능평가를 해 보기로 하였는데, 모델 코일은 2개의 싱글 팬케이크 코일과 2개의 더블 팬케이크 코일로 구성하였다. 모델 코일에 사용한 도체는 AMSC사의 고강도 Bi-2223 도체로 임계전류가 120A이었다 그림 2와 표 1에 각 서버 코일의 턴 수 길이 및 배치를 나타내었다.
- 최종적으로 조립이 될 때는 접합을 고려하면서 총턴 수가 288턴이 되도록 한다. 각 서버 코일들 사이의 접합은 고온초전도 테이프 조각을 다리를 놓듯이 연결하는 접합방법을 사용하였다[4]
- 그림 2와 같이 더블팬케이크 코일 2개와 싱글 팬케이크 코일 2개를 제작하고, 각 서버 코일의 퀜치전류(Iq)를먼저 액체질소 속에서 얻은 I-V 특성 곡선으로부터 luV/cm의 기준으로 구하였다. 서버 코일의 Iq는 코일의 배치 및 턴 수 그리고 권선의 각 부분에서 경험하는 self field의 도체면에 수직한 자장의 세기에 따라 크게 다르다.
- 이상과 같이 모델 코일 전체에 대한 전압 발생과 각 부분에서의 전압발생을 측정하여 보았다. 운전전류는 반드시 코일 전체의 Iq보다 작아야 하고, 각 서버 코일과 각 Joint 부분도 l1pV/cm의 기준을 넘지 않는지를 확인하여 정하여야 한다.
- 고온초전도 코일을 특성평가용 온도 가변형 냉각시스템을 설계.제작하였으며, 실제 모델 코일을 제작하여 I-V 특성 곡선을 측정할 수 있었다.
- 설계.제작하였으며, 실제 모델 코일을 제작하여 I-V 특성 곡선을 측정할 수 있었다. 제작한 모델 코일의 Iq는 77K에서 43.
- 따라서 액체질소온도와 액체헬륨온도 사이에서 고온초전도 코일의 특성을 평가할 수 았는 장치를 그림 1과 같이 만들었다. GM 냉동기와 이 냉동기의 Cold Head에 감은 히터 그리고 온도조절장치 등이 결합된 대용량 극저온 냉각장치를 이용하여 일정 온도까지 냉각하여 특성평가가 가능하도록 하였다. 조립이 완료된 모델 코일을 특성 평가하기 위해 GM 냉동기의 cold head에 부착하였다.
대상 데이터
- 1MW 고온초전도 모터용계자코일을 개발하기 전에 먼저 모델 코일을 설계 제작하여 위해서 액체질소 및 전도 냉각 상태에서 성능평가를 해 보기로 하였는데, 모델 코일은 2개의 싱글 팬케이크 코일과 2개의 더블 팬케이크 코일로 구성하였다. 모델 코일에 사용한 도체는 AMSC사의 고강도 Bi-2223 도체로 임계전류가 120A이었다 그림 2와 표 1에 각 서버 코일의 턴 수 길이 및 배치를 나타내었다.
- 팬케이크 코일을 AMSC사의 고강도 Bi-2223 도체를 사용하여 표 1에 나타낸 턴 수로 권선하였으며, 제작한 각 팬케이크 서버 코일을 그림 3에 나타내었다. 권선 장력은 400gf로 하였다.
이론/모형
- 권선 장력은 400gf로 하였다. 도체의 두께가 테이프 사이의 절연은 Nomex paper type 400을 사용하고 층간 절연은 FRP천을 사용하였으며 wet winding method를 사용하였다. 최종적으로 조립이 될 때는 접합을 고려하면서 총턴 수가 288턴이 되도록 한다.
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