초록 ▼

본 연구과제에서는 기존의 풀리(Pulley)와 같은 변속장치를 이용한 운동기구용 자가발전기를 사이즈 축소와 기계적인 변환 손실 감소하기 위하여, 변속장치를 제거한 직구동방식의 운동기구용 자가발전기를 개발하였다.

발전시스템 효율이 높고 소형의 운동기기용 직구동방식 영구자석 동기발전기를 설계하기 위하여, 적절한 극수 및 슬롯수에 대한 장하분배법에 의한 치수를 선정하고, 등가자기회로법에 의해 특성해석을 수행하였다. 효율과 유기기전력의 고조파특성이 좋은 극수 및 슬롯수의 모델을 선정하여 유한요소해석을 통한 특성해석을 수행하여

본 연구과제에서는 기존의 풀리(Pulley)와 같은 변속장치를 이용한 운동기구용 자가발전기를 사이즈 축소와 기계적인 변환 손실 감소하기 위하여, 변속장치를 제거한 직구동방식의 운동기구용 자가발전기를 개발하였다.

발전시스템 효율이 높고 소형의 운동기기용 직구동방식 영구자석 동기발전기를 설계하기 위하여, 적절한 극수 및 슬롯수에 대한 장하분배법에 의한 치수를 선정하고, 등가자기회로법에 의해 특성해석을 수행하였다. 효율과 유기기전력의 고조파특성이 좋은 극수 및 슬롯수의 모델을 선정하여 유한요소해석을 통한 특성해석을 수행하여 설계에 대한 타당성을 검증하였다.

검증된 해석, 설계결과를 바탕으로 발전기와 발전기 Driver의 시제품을 제작하였으며, 각종 테스트를 수행하여 시제품의 적합성을 검증하였다. 또한 개발 제품을 시험하기 위한 시험평가방법과 안전성 확보를 시험평가방법을 개발하였다.
(출처 : 보고서 요약서)

Abstract ▼

This project developed the direct-drive fitness equipment which has removed the transmission such as conventional pulley, in order to reduce generators size and mechanical conversion loss.

The characteristics analysis of the PMSG was performed by equivalent magnetic circuit and we selected th

This project developed the direct-drive fitness equipment which has removed the transmission such as conventional pulley, in order to reduce generators size and mechanical conversion loss.

The characteristics analysis of the PMSG was performed by equivalent magnetic circuit and we selected the dimension of the PMSG(Permanent Magnet Synchronous Generator) with Loading Distribution Method(LDM) about appropriate number of slots and poles in order to reduce the PMSG size and to improve of the generating efficiency.

We made the PMSG and its drive from the proven analysis, design results and we proved the suitability of prototype by performing various test. In addition, we developed a testing & rating procedure for testing of the prototype and driving safety. We were able to know that the performance of the rotary type PMSG better than linear type PMSG in various aspects such as applicative, easy development.

We compared the removed transmission type direct-drive fitness equipment, which was developed by this project, with imported PMSG and found that the generating efficiency and induced electromotive force was not significantly different with the variation of the load value ; however, the general characteristics was equal or higher levels.
(출처 : SUMMARY)

목차 Contents

• 표지 ... 1제 출 문 ... 2보고서 요약서 ... 3요 약 문 ... 4S U M M A R Y ... 6CONTENTS ... 7목차 ... 9제1장 기술개발과제의 개요 ... 11 제1절 기술개발의 필요성 및 목적 ... 11제2장 국내외 기술개발 현황 ... 14 1절. 국내·외 관련기술의 현황 및 전망 ... 14 1. 녹색성장 관련동향 ... 14 2. 자가발전시스템 개발동향 ... 16 2절. 시장 현황 및 전망 ... 25 1. 국내·외 시장규모 ... 25 2. 국내·외 시장의 특성 ... 27 3. 국내외 시장의 경쟁현황 ... 28 4. 생산 현황 및 전망 ... 30제3장 기술개발 내용, 방법 및 결과 ... 33 제1절. 기술개발 내용과 방법 ... 33 1. 연구 내용 ... 33 2. 연구 결과 ... 33 제2절 기술개발결과 ... 57 1. 운동기기용 PMSG 에너지 변환기 개발 ... 57 2. 회전 운동기기용 PMSG 설계 결과 ... 62 3. 회전 운동기기용 PMSG의 시험 및 평가 ... 66 4. 회전운동기기용 PMSG 스큐적용 모델 제작 ... 70 5. 부하가변형 PMSG 변환기기용 축전 Driver 개발 ... 75 6. 온도 상승 시험 ... 105제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 149 제1절 해당 연도 기술개발 추진 현황 ... 149 1. 기술개발 추진 일정 ... 149 2. 해당연도 추진실적 ... 151 제 2절. 기술발전에의 기여도 ... 159 1. 활용 방안 ... 159 2. 기대 성과 ... 160제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 161 제1절 타 연구에의 응용 ... 161 1. 운동에너지를 이용한 실내 소형 발전소 ... 162 2. 운동부하 조절이 가능한 실외 사이클 개발 ... 163 3. 발전기 분야 ... 165 4. DC-DC Coverter 분야 ... 165 5. 발전 및 계통 ... 166 제2절 사업화 추진방안 ... 167 1. 생산계획 ... 167 2. 사업화전략 ... 167 3. 사업화 결과 및 진행상황 ... 172 제3절 추가연구의 필요성 ... 173 1. 발전기 부분 ... 173 2. 제어기 부분 ... 173제6장 기술계발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 174 제1절 미국의 2011년 에너지분야별 전망 ... 174 1. 2035년 미국의 전력생산, 신재생 에너지와 천연가스 비중 증대 ... 177 2. 2011년 에너지 분야별 전망 ... 177제7장 참고문헌 ... 179끝페이지 ... 180