1911년 H. Konnes에 의하여 저온에서 금속수은의 비저항이 극히 낮다는 사실 (즉 초전도성)이 보고된 이래, 고자계영역용 초전도체의 개발과 더불어 초전도체는 현재 전기공학분야에서 그의 새로운 응용이 확대되고 있다. 이 책은 응용 중의 하나인 초전도회전전기기계에 관한 것이다. 이 책은 대학원교재용 및 전기공학고급기술자를 위한 것으로 4년제 대학 이수 정도의 전기공학(전자기학, 회로 및 전기기계) 및 대학원 초급과정의 수학적 지식이 요구된다. 이 책의 내용은 초전도회전전기기계에 대한 이론적 해석과 설계기법 (초전도교류터보발전기)까지도 다루고 있다 이 책에서는 우리 나라에서 앞으로 개발될 초전도체소재와 더불어 초전도회전전기기계제작에 요구되는 설계기준도 제공된다.
머리말
제1장 초전도전기기계의 개요
1.1 개설
1.2 전기기계에서 발생된 전력
1.3 직류기의 한계
1.4 동기기
1.5 초전도변압기
1.6 고장전류제한기
1.7 기타 전기기계응용
제2장 초전도재 사용의 양상
2.1 개요
2.2 초전도체
2.2.1 초전도체상태
2.2.2 안정화기법
2.3 초전도체의 교류손실
2.3.1 꼬임피치(Twist pitch)의 영향
2.3.2 교류히스테리시스손
2.3.3 매트릭스손(Matrix loss)
2.3.4 교류손에 대한 고찰
2.4 저온의 발생
2.5 열전달작용
2.5.1
2.5.2
2.5.3
2.6 초전도코일의 보호
제3장 초전도직류기
3.1 개요
3.2 직류이극성형기계
3.3 동극성직류기(Homopolar D.C. Machines)
3.4 원형코일의 자계
3.5 동극성기의 양상(구조)
3.5.1 원판형 기계(Disc machine)
3.5.2 고장형 기계(Drum machine)
3.5.3 원판과 고장의 선택
3.6 기계전압
3.6.1 2중원판형기계(Double-disc machines)
3.6.2 다중일고장형 기계(Multi-drum machines)
3.6.3 여러 조각으로 분할된 슬립링 원리 (Segmented slip-ring principle)
3.6.4 연속슬립링
3.7 다단기계의 전력출력
3.8 주변환경차폐양상
3.8.1 자기차폐
3.8.2 차폐코일
3.9 전류집전계류
3.10 일반고정브러시(Conventional solid brushes)
3.11 탄소파이버 브러시 (Carbon fibre brushes)
3.12 액체굼속술립링 (Liquid-metal slip ring)
3.12.1 점성손(Viscous loss; 마찰운)
3.12.2 전도전류손(Conduction-current loss)
3.12.3 축방향자계의 영향
3.12.4 반지름방향자계의 영향
3.12.5 안정도문제
3.12.6 액체금 속의 장단점
3.12.7 슬립링구조와 자기적 동작환경의 영향
3.13 초전도직류기의 응용
3.13.1 속도제어
3.13.2 다른 응용
제4장 초전도교류터빈발전기
4.1 개요
4.2 회전계자형초전도터보발전기
4.3 설계선택
4.3.1 회전전기자, 외측계자형
4.3.2 회전전기자, 내측계자형
4.3.3 회전계자, 내측전기자형
4.3.4 회전계자, 외측전기자형
4.3.5 왕복발전기
4.4 초전도터보발전기에 관한 경제적인 측면
제5장 초전도교류발전기의 설계
5.1 개요
5.2 필수적인 예비준비사항
5.2.1 자계분포
5.2.2 전자장하와 전력출력
5.2.3 기계인덕턴스와 리액턴스
5.3 동기리액턴스 : 일반기계와 초전도기계의 비교
5.4 환경적 차폐
5.4.1 전력출력에서의 영향
5.4.2 환경적 차폐설계
5.5 설계방법
5.5.1 2극발전기에 대한 수정된 출력표현식
5.5.2 B0와 계자전류밀도에 관한 제한
5.5.3 계자권선의 전자기적 설계
5.6 전기자권선
5.6.1 실례적인 일반권선
5.6.2 나선권선(Helical winding)
5.6.3 특별고압전기자권선
5.6.4 전기자도체설계
5.7 유한길이 작용
제6장 초전도교류발전기의 성능
6.1 개요
6.2 발전기와 전력계류모델
6.3 정상상태동작(운전)
6.3.1 정상상태전류
6.3.2 정상상태의 힘
6.4 단격회로동작
6.4.1 고장전류
6.4.2 단격회로토크
6.4.3 단격회로 힘
6.5 초전도계자권선의 차폐
6.5.1 차폐문제-주파수응답
6.5.2 차폐문제-시간응답
6.5.3 초전도체에서 허용할 수 있는 자속밀도의 변동
6.5.4 단일회전자차폐
6.5.5 단일차폐시의 계단응답
6.5.6 환경차폐의 영향
6.5.7 계자권선의 영향
6.5.8 차폐작용
6.6 초전도발전기에서의 제동작용
6.6.1 문제
6.6.2 선형화
6.6.3 회전자난주진동의 제동작용
6.7 두 차폐를 사용한 회전자차폐
6.7.1 2중차폐시의 차폐비
6.7.2 2중차폐시의 시정수
6.7.3 2중특수성차폐(The heteropervious screen)
6.7.4 다른 제동기법
6.8 안정도
6.8.1 정상상태안정도
6.8.2 과도안정도
6.9 부의 순차와 고주파손
6.9.1 간단한 계산법
6.9.2 부의 순차와 고주파손실 : 개선된 정확도
6.9.3 고장에 따르는 에너지손
제7장 새로운 회전자설계로 된 초전도터보발전기
7.1 개요
7.2 관성회전자요소를 갖는 초전도교류발전기
7.2.1 자유외측회전자
7.2.2 자유내측회전자
7.2.3 관성회전자발전기의 성능(특성) 해석
7.3 자성강외측회전자를 가진 초전도교류발전기
제8장 초전도교류발전기의 기본설계
제9장 발전기와 전력계통 모델
9.1 발전기특성표현식
9.2 전력계통모델
9.3 기계적 운동방정식
제10장 회전자차폐계의 해석
제11장 참고자료
11.1 유용한 재료성질
11.2 수학에 관한 복습
참고문헌
색인
