한국해군과학기술학회
[ Article ]
Journal of the KNST - Vol. 7, No. 4, pp.452-462
ISSN: 2635-4926 (Print)
Print publication date 31 Dec 2024
Received 14 Nov 2024 Revised 22 Nov 2024 Accepted 26 Dec 2024
DOI: https://doi.org/10.31818/JKNST.2024.12.7.4.452

Bearingless 타입의 1.7 MW급 전동기 구동 시스템을 갖는 직렬 하이브리드 추진 함정의 축전위 분석 및 축계 전식 현상의 대책방안 연구

김정호1 ; 주창대2 ; 정민욱2 ; 한수지3 ; 안원석4 ; 박희옥5 ; 김태규6, *
1해군 대령/해군 군수사령부 함정기술연구소 기관연구과장
2국립창원대학교 전기전자제어공학부 전기공학과 박사과정 연구원
3국립창원대학교 전기전자제어공학부 전기공학과 석사과정 연구원
4해군 군수사령부 함정기술연구소 기관연구과 추진제어연구원
5해군 군수사령부 함정기술연구소 기관연구과 추진체계연구원
6창원대학교 전기전자제어공학부 전기공학과 교수
A Study on the Power Status of Series Hybrid Propulsion Vessels with Bearingless Type 1.7 MW Motor Drive System and the Countermeasures of the Shaft System
Jeong-Ho Kim1 ; Chang-Dae Joo2 ; Min-Uk Jeong2 ; Su-Ji Han3 ; Won-Seok An4 ; Hee-Ohk Park5 ; Tae-Kue Kim6, *
1CAPT./Chief of Engineering Research Branch, Naval Technology Research Institute, Naval Logistics Command, ROK Navy
2Ph.D course researcher, Dept. of Electrical Engineering, School of Electrical, Electronic and Control Engineering, Changwon National University
3Master course researcher, Dept. of Electrical Engineering, School of Electrical, Electronic and Control Engineering, Changwon National University
4Propulsion control researcher, Engineering Research Branch, Naval Technology Research Institute, Naval Logistics Command, ROK Navy
5Propulsion system researcher, Engineering Research Branch, Naval Technology Research Institute, Naval Logistics Command, ROK Navy
6Professor, Dept. of Electrical Engineering Major, School of Electrical, Electronic and Control Engineering, Changwon National University

Correspondence to: *Tae-Kue Kim School of Electrical, Electronic and Control Engineering, Changwon National University 20-1, Changwondaehak-ro, Uichang-gu, Changwon-si, Gyeongsangnam-do, Republic of Korea Tel: +82-55-213-3633 Fax: +82-55-213-3640 E-mail: tkkim@changwon.ac.kr

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초록

본 연구는 bearingless 타입의 전동기 구동 시스템을 갖는 하이브리드 전기추진 함정에서 발생하는 축계 전식 현상의 원인을 축전압과 축전류로 분석하고, PWM 제어 기반 인버터에 의해 유도된 공통 모드 전압(CMV)과 shaft 회전에 따른 축전압의 영향을 추진함정의 구동 모드를 포함한 다양한 조건에 따라 규명하였다. FFT 분석과 축 접지 장치를 활용한 실험적 검증을 통해 축전압 저감 방안을 제시하였으며, 이를 통해 하이브리드 추진 함정의 전식 현상 저감을 위한 실용적 해결책을 제안하였다.

Abstract

In this study, we analyzed the causes of shaft electro-corrosion in hybrid electric propulsion vessels equipped with a bearingless-type motor drive system, focusing on shaft voltage and current. We investigated the influence of common-mode voltage (CMV) induced by PWM inverter control and shaft rotation on shaft voltage under various conditions, including propulsion modes. Using FFT analysis and experimental validation with shaft grounding devices, we proposed effective solutions to reduce shaft voltage, providing practical measures to mitigate electrocorrosion phenomena in hybrid propulsion vessels.

Keywords:

Hybrid Electric Propulsion Ship, Bearingless Type of Motor, A Shaft Grounding Device, Shaft System Prevention Phenomenon

키워드:

하이브리드 전기추진 함정, Bearingless 타입 전동기, 축 접지 장치, 축계 전식현상

Acknowledgments

이 논문은 2024년도 한국해군과학기술학회 하계학술대회 발표 논문임

References