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논문 기본 정보

자료유형
학술저널
저자정보
박형준 (동아대학교) 한승호 (동아대학교)
저널정보
대한기계학회 대한기계학회 논문집 B권 대한기계학회논문집 B권 제45권 제1호(통권 제424호)
발행연도
2021.1
수록면
49 - 58 (10page)
DOI
10.3795/KSME-B.2021.45.1.049

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이 논문의 연구 히스토리 (9)

2021

반응표본분석을 통한 대용량 직접구동형 발전기의 냉각시스템 최적설계
박형준 ,  안대균 ,  강효림 외 2명 대한기계학회 춘추학술대회 2021.06 학술대회자료
열유동 연성해석을 통한 대용량 직접구동형 발전기 냉각시스템의 적합성 평가
박형준 ,  한승호 대한기계학회 논문집 B권 2021.01 학술저널

2020

6.2MW 급 대용량 해상풍력발전기용 직접구동형 하이브리드 다단 발전기를 위한 냉각 시스템 설계
박형준 기계공학과 2020.01 학위논문

2019

CFD 해석을 통한 대용량 풍력발전기의 냉각장치 유동특성 분석
박형준 ,  강효림 ,  김가은 외 2명 대한기계학회 춘추학술대회 2019.11 학술대회자료
6.2MW 급 하이브리드 풍력발전기용 수랭식 냉각장치의 성능평가 및 최적설계
박형준 ,  한혜원 ,  강효림 외 3명 대한기계학회 춘추학술대회 2019.04 학술대회자료

2018

대용량 풍력발전기용 AFPM 발전기의 냉각장치 성능평가
박형준 ,  한진욱 ,  한혜원 외 2명 대한기계학회 춘추학술대회 2018.12 학술대회자료
대용량 풍력발전기용 하이브리드 직접구동형 발전기 개념설계
박형준 ,  김양균 ,  한승호 대한기계학회 논문집 A권 2018.12 학술저널
다중 목적함수 최적화 기법을 이용한 대용량 풍력발전기 형상최적화
박형준 ,  한혜원 ,  한승호 대한기계학회 춘추학술대회 2018.04 학술대회자료
만족도함수를 이용한 대용량 풍력발전기 지지구조물의 형상최적화
박형준 ,  김가은 ,  강효림 외 2명 대한기계학회 춘추학술대회 2018.02 학술대회자료

초록· 키워드

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해상의 일정한 풍속과 우수한 풍질로 해상풍력발전기가 선호되는 추세이나, 설치비용 및 유지 · 보수 비용이 상대적으로 높아 단위 발전기당 발전용량을 올리기 위하여 터빈이 대형화되고 있다. 저자 등에 의해 제안된 대용량 6.2 MW 하이브리드 직접구동형 발전기는 2단의 AFPM(axial flux permanent magnet) 발전기와 RFPM(radial flux permanent magnet) 발전기를 조합하여, 단위 체적 및 중량 대비 발전량이 높은 출력성능을 보여주었다. 그러나 대용량 발전기에서는 전력 생산 시 구리 및 철 손실에 의한 발열이 심하여 고정자에서 절연손상 그리고 영구자석에서 불가역 감자현상이 나타날 수 있다. 대용량 발전기의 초기설계 단계부터 고정자 및 영구자석 주위의 열전달 특성을 분석하여 발열 시 이를 냉각시킬 수 있는 냉각장치의 설계가 요구된다. 본 연구에서는 6.2 MW급 하이브리드 발전기에 적합한 강제대류 및 히트 파이프를 이용한 공랭식과 수랭식 냉각장치를 대상으로 실제 작동조건을 고려한 전자기 및 열-유동 연성해석으로 발전기의 열전달 특성을 해석적으로 평가하였다. 고정자 절연손상의 한계온도를 규정한 IEC 60076-11에 의거하여 두 냉각장치 모두 B등급을 만족하였으며, 영구자석의 불가역 감자현상에 대한 한계온도인 90°C도 충족함을 확인하였다.
#Axial Flux Permanent Magnet(축방향 자속 영구자석 발전기) #Forced-Air Convection Type System(공랭식 냉각시스템) #Hybrid Direct-Drive Generator(하이브리드 직접구동형 발전기) #Liquid-Cooled Type System(수랭식 냉각시스템) #Radial-Flux Permanent Magnet(반경방향 자속 영구자석 발전기) #Thermal-Fluid Interaction Analysis(열-유동 연성해석) #Wind Turbine(풍력발전기)

목차

초록
Abstract
1. 서론
2. 발전기 및 냉각시스템
3. 전자기 및 열-유동 연성해석
4. 해석 결과 및 고찰
5. 결론
참고문헌(References)

참고문헌 (24)

참고문헌 신청
World Primary Energy Supply by Source, 2018, DNV GL Energy Transition Outlook 2018, DNV GL, Osol, Norway (accessed 11 February 2020). google schola Jimenez, B., Durante, F., Lange, B., Kreutzer, T. and Tambke, J., 2006, “Offshore Wind Resource Assessment with WAsPand MM5: Comparative Study for the German Bight,” Wind Energy, Vol. 10, No. 2, pp. 121~134. google schola Anderson, S., 2013, “Comparing Offshore and Onshore Wind,” The Economics of Oil and Energy, HSA 10-5. google schola Park, H. J., Kim, Y. G. and Han, S. H., 2018, “Conceptual Design of Hybrid Multi-Stage Direct-Drive Generator for Large-Scale Wind Turbine,” Trans. Korean Soc. Mech. Eng. A, Vol. 42, No. 12, pp. 1133~1139. google schola Sun, X. and Cheng, M., 2013, “Thermal Analysis and Cooling System Design of Dual Mechanical Port Machine for Wind Power Application,” IEEE Transaction on Industrial Electronics, Vol. 60, No. 5, pp. 1724~1733. google schola

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