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제안 방법
- 회전자 구속실험은 일반적으로 회전자를 구속시킨 상태에서 전부하전류에 근사한 전류를 인가해야 하는데 초전도전동기의 경우 초전도 회전자에 임계치 이상의 전류가 흘러 저항이 성장하게 되고 따라서 특성을 알아볼 수 없게 된다. 그러므로최대한 회전자측 도봉에 임계전류 이하 값이 흐르도록저전압을 인가하여 실험을 하였다.
- 기존의 농형 회전자는 일반적으로 회전자 내측 슬롯안에 알루미늄으로 주조시켜 제작되지만 실험에 상용되는전동기는 초전도체를 적용해야 하므로 회전자 슬롯을 고온초전도테이프의 크기에 맞추어서 설계하고 각 슬롯에초전도선을 삽입하는 방식으로 하였다. 엔드링부분 역시일반적으로 알루미늄으로 주조되지만 실험에 사용되는회전자에는 엔드링 부분으로 10mm정도 철심을 늘리고그 위에 각 슬롯에서 나온 초전도선을 전류용량이 좀더큰 초전도선으로 접합하는 방식으로 하였다.
- 무부하 가변실험은 무부하상태에서 전압을 80〜208V 까지 20V씩 단계별로 증가시키면서 실험을 하였다. 그림 4는 무부하 실험에서 측정한 전류, 유효전력, 역률이다.
- 본 논문에는 l/4hp 농형유도전동기의 회전자를 초전도 농형 회전자로 바꾸어 실험을 하였다. 실험결과 기기의 크기에 비해 출력은 525W로 기존의 전동기에 비해 65% 증가하였고.
- 삽입하는 방식으로 하였다. 엔드링부분 역시일반적으로 알루미늄으로 주조되지만 실험에 사용되는회전자에는 엔드링 부분으로 10mm정도 철심을 늘리고그 위에 각 슬롯에서 나온 초전도선을 전류용량이 좀더큰 초전도선으로 접합하는 방식으로 하였다. 접합방식은회전자 철심의 열용량이 큰 관계로 기존의 인두와 납으로 접합하기 어렵기 때문에 선재의 열화 등을 고려하여인듐과 열풍기를 사용하여 짧은 시간동안 접합하였다.
- 여기서 일반적인 소형. 전동기에서는 공극이 0.3-0.5 mm정도로, 공극이 작을수록 여자전류가 감소하고 효율이 좋게 되지만 설계된 회전자에는 극저온이라는 극한조건에서 기계적 뒤틀림 등을 고려하여 1mm정도로 결정하였다.
- 특성실험은 무부하시험, 회전자 구속시험, 부하시험그리고 무부하 및 부하 전전압 기동실험 등 4가지로 나누어서 수행하였고 기존의 l/4hp 농형유도전동기와 비교하여 실험하였다. 실험에서 전동기 자체를 액체 질소속에 넣는 관계로 기존의 고정자 저항은 상온상태에 비해 대략 1/8수준으로 감소하게 되어 한 상당 1.
대상 데이터
- 고온초전도 농형 유도전동기의 고정자는 실험용 3상' 4극, 208V l/4hp 농형 유도전동기를 사용하여 제작하였다. 이 유도전동기는 프레임 자체가 개방형이기 때문에 액체질소에서의 냉각효과가 좋다.
- 고정자 프레임의외경은 160mm. 내경은 96mm이고 슬롯수는 36. 2충권.
- 회전자에 설치한 고온초전도선은 Bi-2223 선재로 회전자 도봉과 엔드링의 전류에 차이가 있는 관계로 각각 L가 70A급 선재와 100A급 선재로 제작하였다. 여기서접합 둥의 문제를 고려하여 각각 두 가닥씩 사용하였다.
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