초록 ▼

도심형 소형풍력발전을 위한 저풍속이 가능한 고효율 이중발전기 구조의 Axial Field 영구자석 발전기의 설계 및 최적화와 전력변환기 개발
○ 세부 목표
. 소형풍력발전을 위한 이중발전기 구조의 고효율 Axial Field 영구자석 발전기 개발
. 정격출력 1[kW], 효율 90[%] 이상 : 고효율 고출력 및 박형화를 위한 Dual stator type AFPM 발전기의 전자기구조 설계 및 최적화
. 풍력전달 손실 최소화를 위한 기어리스(gearless)형의 다극(multi pole) 구조 설계
. 풍

도심형 소형풍력발전을 위한 저풍속이 가능한 고효율 이중발전기 구조의 Axial Field 영구자석 발전기의 설계 및 최적화와 전력변환기 개발
○ 세부 목표
. 소형풍력발전을 위한 이중발전기 구조의 고효율 Axial Field 영구자석 발전기 개발
. 정격출력 1[kW], 효율 90[%] 이상 : 고효율 고출력 및 박형화를 위한 Dual stator type AFPM 발전기의 전자기구조 설계 및 최적화
. 풍력전달 손실 최소화를 위한 기어리스(gearless)형의 다극(multi pole) 구조 설계
. 풍력발전기 출력전압의 계통연계 및 실사용을 위한 전력변환회로 및 제어기 설계
○ 개발 내용
. 이중회전자 구조는 복잡한 발전기 기구구조와 풍력 활용면에서 효율적이지 못해 연구방향을 이중고정자 구조로 전환함
. 발전기 내부 고정자 core 사이에 회전자가 위치하는 Dual stator type의 이중발전기 AFPM 발전기 설계 및 개발
- Dual stator의 stator displacement와 tooth paring에 의한 코깅토크 최소화로 low cut-in spped 구현
- 기존의 Coreless AFPM 발전기 대비 철심형 고정자 구조로 인해 공극에서의 자기장하를 최소화하여 최저풍속에서 요구 출력전압 확보 가능 및 고출력화 설계 가능
. AFPM 발전기의 코깅토크 저감 설계 기술 개발 : 정격토크 대비 코깅토크 3% 이하
- Pole-arc ratio, Magnet skew, Stator displacement, Stator tooth paring, Permanent magnet displacement 설계기술 연구
. 전력변환기 설계 및 제작 : 단상 220V/60Hz, 계통연계형과 독립형 전력변환기의 설계 및 제작
. 이중 고정자 AFPM 발전기 시작기 제작 및 실풍력 조건에서의 풍력발전시스템의 실증 운전
. 장시간 운전시의 AFPM 발전기 및 전력변환기의 안정성 확보
. 특허 출원/등록을 통한 관련 지식재산권 확보 : 등록 국내 2건, 출원 국외(PTC) 1건, 국내 4건

목차 Contents

• 일반연구자지원사업 최종(결과)보고서 ... 1
• 목차 ... 3
• Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 4
• Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 5
• 1. 연구과제의 개요 ... 5
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 5
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 6
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 7
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 7
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 7
• Ⅲ. 연구성과 ... 8
• 끝페이지 ... 9