Abstract ▼

In this work with the title of "Development of Iron loss measuring techniques for magnetic circuits and measuring standards of electrical steel sheets for electric machines", the followings are researched.
1. Measurement and modeling of the 2-dimensional magnetic properties of electrical steel sh

In this work with the title of "Development of Iron loss measuring techniques for magnetic circuits and measuring standards of electrical steel sheets for electric machines", the followings are researched.
1. Measurement and modeling of the 2-dimensional magnetic properties of electrical steel sheet (ESS), and its application to finite element performance analysis

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 요약문 ... 3
• SUMMARY ... 9
• 목차 ... 12
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 16
• 1. 개발기술의 중요성 ... 16
• 1-1. 기술적 측면 ... 16
• 1-2. 산업ㆍ경제적측면 ... 19
• 1-3. 정책적측면 ... 20
• 2. 연구개발 시 예상되는 파급효과 및 활용방안 ... 21
• 2-1. 기술적측면 ... 21
• 2-2. 산업ㆍ경제적측면 ... 21
• 2-3. 정책적측면 ... 21
• 2-4. 활용방안 ... 21
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 23
• 1. 국외기술현황 ... 23
• 2. 국내기술현황 ... 25
• 3. 특허 및 논문현황 ... 26
• 3-1. 국내 논문 및 특허현황 ... 26
• 3-2. 국외 논문 및 특허현황 ... 27
• 4. 현 기술상태의 취약성 ... 28
• 4-1. 전기강판의 특성 측정, 측정 결과의 모델링 및 철손의 정량적 해석기술 개발 ... 28
• 4-1-1. 전기강판의 특성측정 ... 28
• 4-1-2. 전기강판의 특성측정 결과의 모델링 및 이를 반영한 특성 및 철손의 해석 ... 28
• 4-2. 철손 측정기술 확립 및 전기강판 특성측정 표준규격 제안 ... 29
• 4-2-1. 전력기기의 철손측정 ... 29
• 4-2-2. 전기강판 특성측정의 표준규격 ... 29
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 30
• 1. 전기강판의 2차원 특성의 측정, 모델링 및 유한요소 해석에의 적용 ... 30
• 1-1 전기강판의 2차원 자기특성 측정 ... 30
• 1-1-1 종래의 자속밀도파형 제어법 ... 31
• 1-1-2 종래의 자속밀도파형 제어법에 문제점 ... 32
• 1-1-3 새로운 자속밀도파형 제어법 ... 35
• 1-1-4 실험결과 ... 38
• 1-2 전기강판의 2차원 자기특성 모델링 및 유한요소 해석 ... 48
• 1-2-1 Extended B-H curve method를 이용한 2차원 교번자계 특성의 모델링 및 유한요소 해석 ... 48
• 1-2-1-1 자기저항율 표현식 ... 49
• 1-2-1-2 유한요소 정식화 ... 51
• 1-2-1-3 단상 변압기 코어모델에의 적용 ... 52
• 1-2-2 Linearized H-waveform model을 이용한 전기강판의 2차원 회전자계 특성 모델링 및 유한요소 특성해석 ... 59
• 1-2-2-1 Approximation of H-waveform ... 60
• 1-2-2-2 Magnetic Reluctivity Model ... 63
• 1-2-2-3 Numerical Results ... 67
• 1-2-3 Chua-type vector hysteresis model을 이용한 교번자계와 회전자계 특성의 모델링 및 유한요소 해석 ... 72
• 1-2-3-1 Ghua-type vector hysteresis model ... 72
• 1-2-3-2 고조파가 포함된 자속밀도 조건을 고려한 Chua-type vector hysteresis model ... 80
• 1-2-3-3 유한요소 정식화 ... 87
• 1-2-3-4 삼상 변압기 모델에의 적용 ... 88
• 2. Rind-type시료를 이용한 등방성 전기강판의 특성과 철손의 측정 및 해석 ... 94
• 2-1 교번자계 조건에서의 철손 ... 94
• 2-1-1 자속밀도(B)와 자계의 세기(H)의 측정 ... 95
• 2-1-2 철손의 계산 ... 96
• 2-1-3 초기자화곡선(B-H curve)의 정의 ... 98
• 2-2 토로이달 벌크 전기강의 자기특성 측정 ... 101
• 2-2-1 측정 시스템 ... 101
• 2-2-2 시료의 규격 ... 101
• 2-2-3 측정결과 ... 104
• 2-3 고조파가 함유된 철손 ... 110
• 2-4 역 히스테리시스 알고리즘 ... 114
• 2-4-1 자속밀도 입력에 대한 자계세기 계산 ... 114
• 2-4-2 인덕터 돌입전류의 계산 ... 115
• 2-5 인버터전원의 모델링 ... 118
• 3. 고조파 전원 및 부하조건에 따른 영구자석형 동기전동기 및 발전기의 철손 해석 ... 127
• 3-1 Steinmetz 식에 의한 철손 특성식 ... 128
• 3-2 자속밀도-철손 곡선의 Curve Fitting 을 이용한 철손 해석법 ... 130
• 3-2-1 Curve Fitting을 이용한 철손 함수 도출 ... 130
• 3-2-2 도출된 철손 계수 함수를 이용한 철손 해석 ... 138
• 3-3 자계 거동을 고려한 철손 특성 해석 ... 140
• 3-4 자계의 고조파를 고려한 철손 특성 해석 ... 146
• 3-4-1 고정자 코어의 자계 고조파 해석 ... 147
• 3-4-2 고조파 성분별 자계 거동 해석 ... 149
• 3-4-3 고조파 자계를 고려한 철손 특성식 도출 및 철손 해석 ... 152
• 3-5 고조파 전원을 갖는 전기기기 특성 해석에의 철손 해석기법 적용 사례 연구 ... 153
• 3-5-1 AC/DC 부하 조건에 따른 다극형 영구자석형 동기발전기의 철손특성해석 ... 153
• 3-5-2 구동방법에 따른 초고속 영구자석형 전동기의 철손특성해석 ... 156
• 4. 전력기기의 철손 분포 측정 ... 161
• 4-1 단상변압기 모델의 철손분포 측정 ... 161
• 4-2 50KVA급 3상변압기의 철손분포 측정 ... 168
• 5. 최적화 알고리즘 및 최적설계 ... 174
• 5-1 Multi-quadric Radial Basis Function을 이용한 목적함수의 근사화 및 최적화 알고리즘 ... 174
• 5-1-1 Optimum Sampling Strategy and Global Optimization Algorithm ... 175
• 5-1-2 Numerical Examples ... 179
• 5-2 Coupling Particles Swarm Optimization을 이용한 Multi-modal 목적함수의 최적화 기법 및 최적설계 적용 ... 184
• 5-2-1 Conventional Particles Swarm Optimization Algorithm ... 184
• 5-2-1-1 Neighborhood structure ... 187
• 5-2-2 Multi-modal Function Optimization ... 188
• 5-2-2-1 Clustering particles swarm optimization algorithm ... 189
• 5-2-2-2 Niching particles swarm optimization algorithm ... 191
• 5-2-3 Coupling Particles Swarm Optimization Algorithm ... 194
• 5-2-4 Numerical Tests ... 197
• 5-2-4-1 Analytic Functions ... 197
• 5-2-4-2 Optimization of Electromagnetic Device ... 198
• 6. Single Sheet Tester ... 201
• 6-1 1차원 Single sheet tester ... 201
• 6-1-1 측정 시스템 ... 201
• 6-1-2 시스템 규격 ... 202
• 6-1-2-1 yoke ... 202
• 6-1-2-2 여자권선 ... 203
• 6-1-2-3 측정시료 ... 204
• 6-1-2-4 B-코일 ... 204
• 6-1-2-5 H-코일 ... 204
• 6-1-2-6 자속밀도 파형 제어 ... 205
• 6-1-2-7 철손계산 ... 206
• 6-2 2차원 Single sheet tester ... 207
• 6-2-1 측정 시스템 ... 207
• 6-2-2 시스템 구성 ... 209
• 6-2-2-1 yoke ... 209
• 6-2-2-2 여자권선 ... 210
• 6-2-2-3 측정시료 ... 211
• 6-2-2-4 B-코일 ... 212
• 6-2-2-5 H-코일 ... 212
• 6-2-2-6 자속밀도 파형 제어 ... 213
• 6-2-2-7 철손계산 ... 215
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 217
• 1. 목표달성도 ... 217
• 2. 관련분야에의 기여도 ... 217
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 221
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 223
• 1. 11th Joint MMM/Intermag Conference ... 223
• 2. COMPUMAG-2009 Brasil ... 223
• 제 7 장 참고문헌 ... 224