보고서 정보
주관연구기관 |
성균관대학교 SungKyunKwan University |
연구책임자 |
나완수
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보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 1999-04 |
주관부처 |
과학기술부 |
사업 관리 기관 |
한국과학재단 Korea Science and Engineering Foundtion |
등록번호 |
TRKO200200019967 |
DB 구축일자 |
2013-04-18
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키워드 |
교류손실.고온초전도선재.자화법.AC Loss.HTS.Magnetization.
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초록
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1987년 고온초전도체가 발견된 이후로 이 분야에 관한 많은 연구가 이루어졌는데 크게 전자소자 등으로의 소규모 응용과 전력계통 분야로의 대규모 응용에 관한 연구가 주류를 이루고 있다. 현재에는 보다 높은 임계용도를 갖는 고온 초전도체를 발견하려는 연구 이외에도 기존의 초전도 선재의 전류 밀도를 향상시키려는 연구, React-Wind-and-Sinter법 등에 의한 장척의 선재 제작 기술에 대한 연구, 그리고 보다 낳은 기계적 특성을 얻기 위한 연구 등이 활발하게 이루어지고 있는 실정이다. 물론 아직까지는 높은 가격과 갈은 여러 가지
1987년 고온초전도체가 발견된 이후로 이 분야에 관한 많은 연구가 이루어졌는데 크게 전자소자 등으로의 소규모 응용과 전력계통 분야로의 대규모 응용에 관한 연구가 주류를 이루고 있다. 현재에는 보다 높은 임계용도를 갖는 고온 초전도체를 발견하려는 연구 이외에도 기존의 초전도 선재의 전류 밀도를 향상시키려는 연구, React-Wind-and-Sinter법 등에 의한 장척의 선재 제작 기술에 대한 연구, 그리고 보다 낳은 기계적 특성을 얻기 위한 연구 등이 활발하게 이루어지고 있는 실정이다. 물론 아직까지는 높은 가격과 갈은 여러 가지 어려운 문제 등으로 인해서 상용화 단계까지는 이루어지지 않았지만 고온 초전도 선재의 주문, 구입·등과 같은 단계까지는 가능하게 되었다. 이와 더불어서 초전도 발전기, 한류기, 케이블, 마그네트, 그리고 630 kVA 급의 고온 초전도 변압기가 개발될 예정인데 이것은 고온 초전도체의 교류 환경에서의 응용을 의미한다. 고온 초전도체를 교류 전기기기에 응용하기 위한 준비 작업으로써, 고온 초전도 선재의 교류 손실에 대한 연구가 필수적으로 이루어져야 하는데 구미 각국과 일본둥 선진국에서는 이미 오래 전부터 활발하게 진행되기 시작했다.
고온 초전도 선재의 교류 손실에 관한 일반적 개념은 일반적으로 직류 전류 조건에서는 선재가 '0' 저항성을 가지고 있기 때문에 선재가 가지는 손실의 양이 0 값을 가지지만, 교류 전류 조건에서는 Hysteresis, Eddy current, Coupling Loss 등 여러 가지 원인틀에 의해서 교류 손실이 발생하게 된다. 교류 손실에 관한 실험에 앞서 이러한 손실 원인들에 의한 이론적인 이해가 이루어져야만 한다. 교류 손실의 발생은 기기의 부하 측면에서 보았을 때 여러 가지 복잡한 문제를 발생하게 되는데 정확한 교류 손실의 측정을 통해서 그러한 문제들에 대한 적절한 대비를 할 수 있게 된다. 본 연구에서는 앞서 말한 세 가지 등의 손실 요소들을 체계적으로 정리하여 근본적인 교류 손실의 원인을 파악하였으며 자화법 (Magnetization Technique)을 이용하여 직접 초전도 선재의 교류 손실을 측정하였는데 이 결과로써 고온 초전도 선재의 교류 교실은 외부 자장과 주파수 등에 대한 의존성을 가지는 것을 확인할 수가 있었다. 그리고 본 연구의 결과를 토대로 이론적으로 계산한 초전도 선재의 교류 손실량과 실측을 통해 얻어낸 교류손실량의 차이를 비교할 수 있었다.
Abstract
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After the invention of HTS (High $T_c$, Superconductor), lots of studies on HTS have been done. They are mainly classified into two fields, one of which is for the application to the electronic devices (small scale application), the other one is for the application to the electric power s
After the invention of HTS (High $T_c$, Superconductor), lots of studies on HTS have been done. They are mainly classified into two fields, one of which is for the application to the electronic devices (small scale application), the other one is for the application to the electric power system (large scale application). Recently, study of invention of high critical current HTS, study of developed critical current density of invented HTS, study of making the longer superconductor tape by React-Wind-and-Sinter method, and study of fabrication of HTS which has robust mechanical characters are investigated vigorously. Although it is not possible to commercialize the HTS yet, but it could be fabricated by order. And superconduting generator, cable, magnet, and fault current limiter are investigated already, and transformer of 630 kVA class is under investigating, which means HTS shows beginning of application to the AC circumstances. To apply HTS to AC devices, it is necessary that study theoretically and experimentally to analyze the AC losses. It is researched already in some advanced nations from several years ago
Because the conception of Ac losses in HTS generally shows zero resistivity characteristic under the DC systems, HTS has no AC losses. But by means of several loss factors (Hysteresis, Eddy current, Coupling Loss, etc), HTS shows AC losses under the AC systems. It should be investigated the theoretical mechanisms precede the actual experiments. Because the AC losses cause some complicated troubles in AC machines, we can design the machines properly. In this study, first we analyze the basic cause of AC losses by investigating the several loss factors, then measure the AC looses of HTS by using Magnetization Technique and this results show that AC losses of HTS is tenuous than those of general materials used in power system. Consequently we can compare the actual results with the theoretical results. And we find that AC losses of HTS are related to the amplitude of external magnetic field and the frequency. Through this study, we find that it is possible to apply the results by Magnetization Technique to the AC power system, to the design of AC machine, to design of HTS proper to the foretold AC losses.
목차 Contents
- 표지...1
- 목차...2
- 제출문...3
- 연구계획서 요약문...4
- 연구결과 요약문...5
- PROJECT SUMMARY...6
- 서론...7
- 연구방법 및 이론 ...8
- 1. Hysteresis 손실 ...8
- 2. Eddy Current 손실 ...14
- 3. Coupling 손실 ...16
- 4. 실험 방법 ...19
- 결과 및 고찰...26
- 결론...37
- 인용문헌...38
- 논문발표 목록서...39
- 자체평가서...40
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