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Introduction to IMT Lab.

Introduction to IMT Lab. Prof. Kee -Joe Lim kjlim@cbnu.ac.kr School of Electrical Engineering Chungbuk National University http://www.cbucc.com 2014/1/1. HV Technology I. Condition Monitoring and Diagnosis Sensor ; I, V, PD(AE,UHF)

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Presentation Transcript

  1. Introduction to IMT Lab. Prof. Kee-Joe Lim kjlim@cbnu.ac.kr School of Electrical Engineering Chungbuk National University http://www.cbucc.com 2014/1/1

  2. HV Technology I • Condition Monitoring and Diagnosis • Sensor ; I, V, PD(AE,UHF) • PD measurements and signal processing(GIS, cable, TR, insulator…) • Degradation phenomena(tree, tracking, PD) • Identification of PD location • Prediction algorithm of remnant life

  3. HV Technology II • Material and Design • New material and process ; NC, Eng. Polymer, eco-friendly insulating materials, functional materials • Design of new components with additional function(insulator, bushing, housing, surge absorber, and etc.) • Evaluation of performances(BD, PD, degradation) • Design for resistance to environment condition

  4. (with AE-pd sensor developed) 19th CIRED Bushing embedded with v-sensor Electronic CT; 20A~20kA, 0.1%

  5. HV Technology III • Recent Research • New technology for arc extinguishing ; VI, MCCB • Hybrid(active) insulation; gas/solid • Nanocomposite for HVDC insulation • Eco-friendly insulation technique; SF6, Recyclable,… • Insulation design of HVDC apparatus ; insulator, cable, converter TR, spacer, DCCB, … • Funding company; HHI, Hyosung, LSC, LSIS,… To be designated as HU(Hyosung-university) Lab(2012)

  6. RMF type contactor of VI (170kV/40kA) Space charge distribution in HDPE blended EVA Magnetic field distribution in arc extinguishing room of MCCB

  7. Piezoelectric ceramics I • Piezoelectric ceramics • Ceramics for sensor application • Ceramics for high vtg application; ultrasonic motor, PTR, vibrator, pump • Design and Fabrication of devices • Design by FEA and equivalent circuit method • Driving and Measurements

  8. (First USM developed in Korea)

  9. Piezoelectric ceramics II • Recent Research • Design tool for annular type ultrasonic motor • USM for AF/ for automobile • Valveless piezoelectric pump • Piezo actuator for haptic device in smart phone • Funding company; Samsung, H Motors, Jahwa Annular type USMs and its design tool areapplied to the Samsumg DSLR cameras

  10. BLT Screw type ultrasonic motor Annular type ultrasonic motor • Valveless piezoelectric pump

  11. High torque USM for automobile

  12. Impact type USM for AF of smart phone

  13. Flat Panel Display • Flat type fluorescent lamp for LCD back light or extreme illumination • 10mmth, >80inch(diagonal size) • Principle; Dielectric barrier discharge • Inorganic EL panel • Flexible, 1mmth, low power consumption • Application; 2” LCD backlight, Ad. • Organic ELD • Full color, fast response, low power, radiative • Flat type lamp ;PAT registration and being produced in company at now.

  14. PAT 10-036938 Thickness; 10mm Size; more than 20inch(diagonal) Brightness; 8,000nit(cd/m2) Uniformity; 97%

  15. Member; Professor • 1981.3. Established Lab • Prof. Lim have moved to CBNU from ADD on March 1, 1981 • Service for CBNU • Dean of Office of Planning(2003~2004) • Dean of IUCF(Industry University Cooperation Foundation, 2004) • Service for Academic Institutes • Vice-president(2003), Auditor(2004), Editor-in-chief(2002) , Director of KIEE(electrical engineers) • President(2010), Editor-in-chief(2001), Director(1995~2001) of KIEEME(electrical and electronic material engineers)

  16. Member; Professor • International academic activities • Founder/Organizer of 1992 Korea-Japan joint conf. on electrical and electronic materials(May 28, 1992, CBNU) • TPC member of 5th ICPADM(May, 1997, Seoul) • Founder/Organizer of 1999 Asian conf. on electrical insulation diagnosis( Nov. 18, 1999, CBNU); Prof. Matsuura(J), Prof. Yan(C) • Founder/Co-chairman/organizer of CMD2006(April, 2006,Changwon); KIEEME,IEEE-DEIS, IET, CIGRE, JIEE, CES • Co-chairman of CMD2008(April, 2008, Beijing) • Founder/Organizer / Chair of IAC of ICAE(advanced electromaterials) 2011( Nov. 2011, Jeju); 980papers/23countries • Organizer/ Chair of ICAE 2013(Nov. 2013, Jeju); 1100p/25c

  17. Alumni(1981~2013) Ph.D. ; 26 MS ; 107 Graduate students Ph.D.; 9 (incl’d part time ) MS; 6 Member

  18. Publication(1981~2011) • International journal (SCI) ; 33 • Domestic journal; 118 • Int’l Conf. Proceeding; 209 • Domestic Conf. Proceeding; 314 Sub total; 674 • Book; 5 • Patent; 16 • R&D Report ; 50 Total 745

  19. Equipments for High Voltage Technology • Design and simulation • FEM software – Maxwell • Fabrication • Ball mill, sieve, hot press • Ultrasonic disperser • Homogenizer(shear mixer) • Planetary centrifugal mixer • Measurements • HVAC(100kV), HVDC(200kV), impulse source(600kV) • PD detector(3D; n-f- q) • Tracking test, Arc test, Treeing test • C & tan d meter, High resistance meter • Electrometer, Oscilloscope • XRD, SEM and etc.

  20. Equipments for piezoelectric devices • Design and simulation • FEM software – ATILA ( Magsoft co. ) • fabrication • Ball mill, sieve • Press(30ton) • furnace (1500 C) • Silk screen printer • measurement • Laser vibrometer, Impedance analyzer, Frequency response analyzer • D33 meter • Power amplifier, Function generator • Tachometer, Current and voltmeter, Oscilloscope, thermometer • XRD, SEM and etc.

  21. EINA, No.9, Nov.2002

  22. Bulletin of KIEEME, No.11, Nov. 2002

  23. http://www.cbucc.com

  24. 설계프로젝트 운영 • 종합설계과목 • 최종 결과물-에세이 • 내용; 예시된 분야 참조해서 4학년 캡스톤 디자인의 결과물인 논문의 주제선정및 추진계획 • 팀별 계획서 제출 • 일정 주기로 계획 대 진도 발표회 • 팀별 최종보고서인 에세이 발표,제출 • 성적평가; 진행 50%, 에세이 50% • 캡스톤디자인 과목은 4학년2학기에 개설되나, 3학년동계휴가부터 4학년1학기 하계휴가까지 진행됨(졸업논문)

  25. 추천분야 • 고전압 분야 • 절연설계; 케이블, 모터, 변압기, 부싱, 애자등의 전력기기 • 직류전력설비의 절연 설계 • 각종 절연재료의 절연특성; PE, XLPE, nanocomposite, epoxy • 대전류 차단; MCCB, VI, 개폐장치 * 전력기기, 케이블, 중전기기업체

  26. 추천분야 • 압전세라믹스 분야 • 압전소자; 압전모터, 압전변압기, 압전펌프, 압전밸브, 압력센서 등 • 압전재료의특성 • 각종 센서 • 전류(ECT), 전압(EVT), 온도, 기타 센서류

  27. 추천분야 • 신재생에너지 분야 • 태양전지 • 열전발전 등의 재료 • 기타 분야 - 자성체, 도체등의 재료분야 - 전자기학 응용분야

  28. 추천 토픽 • (고체)전기트리진전특성 • (액체, 고체/액체)절연지,프레스보드 미분의 함량에 따른 절연유의 절연파괴 특성 • (센서)삼상전류 측정용 ECT설계 • (센서)전압측정용 EVT설계 • 무연(Pb-free) 압전체의압전특성 • 압전햅틱액츄에이터 • 압전 마이크로 펌프 설계 및 제작 • 압전자이로스코프(3축 가속도센서) • 압전(마이크로)모터

  29. 전기트리 진전에 수반된 부분방전 특성 • 목적 • 고체 절연체의 절연파괴의 주원인 • 트리진전시 부분방전 동반 • 전기트리 진전 양상을 부분방전에 의해 감시하는 기법개발 • 방법 • 전기트리 시편제작 • 전기트리 진전/부분방전 측정 • 부분방전에 의한 전기트리의 간접감시 기법 도출

  30. 삼상전류 측정용 ECT설계 • 목적 • Electronic Current Transformer는 기존 CT에 비해서 저가격, 제조용이, 경량, 소형이며 측정 정확도도 우수함 • 현재 ECT는 단상용은 개발되어 있으나 3상용은 없음 • 방법 • 3상용 로고스키 코일, 신호처리,적분기 제작 • 성능 평가

  31. 절연지,프레스보드 미분의 함량에 따른 절연유의 절연파괴 특성 • 목적 • Oil transformer를 비롯한 유절연기기의 절연은 절연지, 프레스보드 등의 고체절연체와 절연유로 구성 • 기기가 노후화되면 고체절연물의 열화 부산물이 생성되고 절연유에 혼합되어 절연파괴강도 저하가 예상됨 • 고체절연물 부산물의 함량에 따른 절연유의 파괴강도 저하 도출 • 방법 • 고체 절연물 열화 부산물(미분) 제조, 혼합방법, 혼합 • 혼합 절연유의 절연파괴 전압 측정 • 관련성 도출

  32. 압전 마이크로 펌프 설계 및 제작 • 목적 • 압전 마이크로 펌프는 기체나 액체의 유량을 조절하는 기기로서 의료용, 화학분석기용,연료전지용,기타 냉각장치 등에 활용됨 • 압전체를 이용한 마이크로펌프는 타방식에 비해서 소형, 저가격, 고성능 등의 장점이 있음 • 압전 마이크로 펌프 개발 • 방법 • 마이크로 펌프 원리, 구조, 형태 조사 • 압전마이크로 펌프 설계 • 압전체 제작. 마이크로 펌프제작 • 성능 평가

  33. 압전 자이로스코프(3축 가속도센서) 설계 및 제작 • 목적 • 자이로 스코프는 3축 가속도를 측정하여 자세를 알 수 있는 장치임 • 비행기, 선박, 자동차, 장난감,로봇 등에 활용됨 • 압전특성을 이용한 압전 자이로스코프 개발 • 방법 • 자이로스코프 원리, 구조, 동작특성 조사 • 압전 자이로스코프 설계 • 제작 및 성능 평가

  34. 압전 (마이크로)모터 설계 및 제작 • 목적 • 압전(초음파)모터는 기존의 전자식 모터에 비하여 많은 장점이 있음 • 기존 모터가 원통형인데 비하여 형태의 자유도가 높음 • 마이크로 로봇, 카메라 A/F 및 줌 작동용 의 소형 압전모터 개발 • 방법 • 압전 모터 형태 고안 • 압전체 제조, 모터 설계, 모터 제작 • 성능평가

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