기계설계순서

기계설계의 순서

1. 설계기획
    - 정확한 시방과 설계를 위한 조직과 일정을 결정한다.
    - 주변 기술과 사회와의 매칭을 결정한다.

2. 펀치화 단계
    - 기능,기구,동력원,동력의 전달,제어,측정등을 어떻게 할것인가를 정한다.

3. 계획도 단계
    - 치수,재질,가공,조립 방법등에 대해 결정한다.

4. 최종 계획도 단계
    - 만들고자 하는 모든 것을 결정한다.

5. 부품도 단계
    - 개개의 부품 제작에 필요한 형상,치수,재질,가공법을 결정하며 기술한다

6. 조립도 단계
    - 가부품울 조립하여 전체를 완성하기까지의 단계 

----- 이건 

http://blog.naver.com/sunrise515?Redirect=Log&logNo=40019704227
여기서 퍼온거고...

여러 질문과 답변들을 검색하다보니 
초보자들은 모터를 선정하고 그 모터에 붙는 부품들을 설계해나가는 식인데
그렇게 하는게 아니라 최종 제품(또는 사양)에 기반하여 시작한다. 
초보자가 생각한 순서의 역순 쯤이 되겠다.

그래도 사실 아직도 잘 모르겠다.
대체 뭐부터 어떻게 시작하라는거지?

파커라이징 Parkerizing

1906년 T. W. 코슬렛이 발명하고, 그후 1915년 파커사(社)가 개발하였으므로 그 이름을 따서 파커라이징이라고 한다.망가니즈 또는 아연과 같은 금속의 제1인산염 수용액을 끓는점 가까이까지 가열한 것 속에 철강제품을 담그면, 표면에 불용성인 철 제2 및 제3인산염이 형성된다. 이 피막은 물에도 녹지 않고, 치밀하여 표면을 잘 뒤덮으므로 방식효과(防蝕效果)가 크며, 또 도장(塗裝)의 바탕이 되기도 한다.

[네이버 지식백과] 파커라이징 [parkerizing] (두산백과)

철강의 화성처리법의 하나로 1925년에 미국의 Parker Rust Proof사에서 개발되었다. 인산 25g, 삼산화망간 1.5g, 물 1ℓ의 액을 끓여 그 안에 철강을 40분~2시간 침적시켜 표면에 암회색의 인산철 피막을 생성시킨다. 녹방지효과와 도료의밀착성이 향상되기 때문에 도장하지처리로써 많이 이용된다.

[네이버 지식백과] 파커라이징 [Parkerizing] (도금기술 용어사전, 2000.6, 도서출판 노드미디어)

인산염 처리 라고 부르기도 한다.

도금하는 것보다 저렴.

loadlibrary failed with error 126

OpenGL을 사용하는 프로그램 관련 드라이버 오류.
주로 radeon에서 발생하는 듯하다.
프로그램을 다시 깔아도 소용없고
radeon 그래픽카드 드라이버를 문제가 생기기 이전의 버전으로 깔아주면 된다.

Driver error with respect to program using OpenGL.
this problem is frequently(?) happened to ATI radeon graphic card.
re-installing any program with this problem is useless.
just re-installing the graphic driver which is lower or higher version that makes any problem with OpenGL is the solution.

공차, tolerance

1.LM과 LM 사이 AND 핀과 핀사이 ±0.03

2.베어링들어가는 부분 +0.03/+0.02(돌아가는부분),회전하며 들어가는 부분(헐거움) 축은-0.01/-0.03

3.끼워지면서 C/B등으로 결합되는 부분 +0.2/+0.15

4.샤프트축 끼워지면서 핀으로 잡아줄때 부분 +0.05/+0.03 

5.모터브라켓+0.2/+0.1 모터 들어가는 부분, 그외에 만나 끼워지는 부분

6.SHAFT 축 -0.01/-0.03, 축반대로 끼워지는 부분 +0.03/+0.01

7.베어링 끼워지는 부분 (양옆)  ±0.03

8.베어링 SPACER (양옆)  ±0.03

9.어느정도 맞아서 끼워져야할때 +0.1/+0.05

10.LM자리 +0.05/+0.03

[출처] 공차|작성자 NOBODY KNOWS

정지정정시간. STOP STB TIME

미스비시 모터 선정 프로그램을 사용하다보면
작동 패턴을 정의하는 항목에
응답율인지 응답에 관하여 정의하는 항목이 있다.
기본적으로는 저응답(LOW RESPONSE)에 맞춰져 있고,
저응답, 중응답, 고응답, 사용자정의 를 선택할 수 있다.

ts가 정지정정시간인데 위는 저응답으로 선택한 경우이므로 0.043sec 가 표시되어 있다.
위 그래프를 보면 알겠지만 붉은 선이 사용자가 정의하는 운전패턴이다.
그러나 실제로 모터는 우리가 정의한 대로 움직일 수 없다.
정의한 속도에 도달하기 위해 서서히 가속하고 정해진 속도에 도달할 즈음하여
속도 증가율이 둔화하고 등속이 된다. 감속시에도 마찬가지이다.
이런 이유때문인지 아니면 명령전달 속도 때문인지 정의된 패턴과 실제 운전의 차이가
발생할 수 밖에 없는데 그 시간을 ts 정지정정시간이라고 부르는 듯 하다.
저응답에서는 0.043초
중응답           0.02초
고응답           0.012초
이와 같이 정의되어 있고, 미스비시 모터선정 프로그램에서는 이 시간을 고려하지 않을 수 없도록 되어있다.
지금껏 수년간 프로그램을 짜고 모터를 제어했던 분에게 물어보니 자신도 몰랐다고 한다. 하물며 제어와 관련없는 설계하는 사람들이 이것을 알았을까? 물론 '저건 당연히 고려해야 하는거 아냐?' 하는 사람도 있겠지만 난 지금 제어와 설계의 괴리를 이제서야 찾아낸 듯한 감상에 젖어 이글을 남긴다.

IR/OCV test에서...

IR means Internal Resistance.
내부저항
전류를 측정하는 장치를 전류계. 도선 사이의 전류를 측정하기 위해서는 도선 사이에 전류계 A를 설치해야 한다. 전류계로 들어간 전류는 전류계에 의해 측정된다. 전류계의 내부저항이 0인 것이 가장 이상적이다. 그렇지 않으면 전류계의 내부저항 때문에 측정하려는 전류가 바뀌기 때문이다. 아래 그림에서 A는 전류계.

전압(potential difference)을 측정하는 장치는 전압계. 두 지점 사이의 전압을 측정하기 위해서는 전압계를 위 그림처럼 병렬로 연결해야 한다. 전압계 내부저항이 전압계가 연결되는 회로의 저항보다 훨씬 커야 한다. 그렇지 않으면 전압계가 회로의 일부가 되어 측정하고자 하는 전압 차가 바뀌기 때문이다. 아래 그림에서 V는 저항 R1을 측정하는 전압계이다.
전류원이나 전압계처럼 이상적으로는 내부저항이 무한대여야 하는 것에서는 전압을 걸었을 때 흐르는 전류에 의해서 같은 일이 일어난다. 교류회로에서는 단순히 저항뿐만 아니라 일반적으로 임피던스가 같은 원인이 되므로, 내부 임피던스를 고려해야 한다. 전류가 흐르면서 생기는 전압강하에 의해 내부저항이 생기고, 교류회로에서는 임피던스에 의해 내부저항이 생기므로 이를 고려해주어야 한다.
아래 그림은 내부저항 r 이 있는 실제 전지가 저항 R에 연결된 경우이다. 만약 내부저항 r 이 업승면 아래 그림의 장치는 이상적인 기전력장치가 된다. 편의상 전지를 이상적인 전지와 내부저항으로 나누어 그렸다. 내부저항 r이 2옴, 기전력이 12V, 외부저항 R이 4옴이면 전지에서 실제 출력되는 기전력은 8V가 된다. 실제 기전력은 내부저항 r에 의해 약간 줄어든 형태로 나온다. 이는 우리가 상요하는 모든 전지에서 동일하다. 1.5V 전지를 양끝에서 측정해보면 1.5V보다 낮은 전압이 측정된다.

진공관에서는 격자전압이 일정할 때, 양극전류-양극전압곡선의 기울기의 역수를 양극내부저항이라 한다. 전압원이나 전류계처럼 이상적으로는 내부저항이 0이어야 하는 것에서는 전류를 흐르게 함으로써 내부저항으로 생기는 전압강하가 전압변동이나 계기를 넣었기 때문에 생기는 오차의 원인이 된다.

Probe method

정상적인 열전도율 측정법의 하나인 열선법으로 이하에 서술한 프로브를 이용함으로써 측정의 신속, 간편화를 도모한 것. 열선법에서는 시료를 2분할하여 그 사이에 가열선을 두고 측정하지만, 편측의 재료로서 시료 대신에 열전도율이 기지의 기준 물질을 항상 이용하여 가열선, 온도계 기준물질을 일체화로 하여 프로브로 한다. 이  프로브를 시료면에 접촉시켜 열전도율이 신속히 간편하게 또한 시료를 파괴하지 않게 측정된다. 시료가 분말, 토양 등의 경우에 특히 유용하다.

- 금속용어사전 -

IGBT

Insulated Gate Bipolar Transistor
1980년 B.J. Baliga에 의해 제안된 소자

MOSFET와 Bipolar transistor의 구조를 가지는 Switching 소자.
구동전력이 작고, 고속스위칭, 고내압화, 고전류 밀도화가 가능한 소자.
-네이버 지식백과-


전력용 반도체 중 하나. 주로 300V 이상의 전압 영역에서 널리 사용되고 있으며, 고효율, 고속의 전력 시스템에 특히 많이 사용되고 있따.
1970년대에 전력용 MOS FET가 개발된 이후 전력용 스위치는 중전압 이하, 고속의 스위칭이 요구되는 범위에서는 MOS FET가, 중~고압에서는 대량의 전류도통이 요구되는 범위에서는 바이폴라 트랜지스터나 SCR, GTO등이 사용되어 왔다.
1980년대 초에 개발된 IGBT는 출력 특성면에서는 바이폴라 트랜지스터 이상의 전류 능력을 지니고 있고, 입력 특성면에서는 MOS FET와 같이 게이트 구동 특성을 가지고 있다.
따라서 IGBT는 MOS FET와 Bipolar Transistor의 대체 소자로서 뿐만 아니라 새로운 분야도 점차 사용이 확대되고 있따.
- 특징
MOS는 고내압화하면 온(On) 저항이 급속히 커는 문제가 있어서 200V 정도가 실용의 한계로 보고 있는 반면 IGBT는 MOS에 비해 온 저항이 낮지만 MOS와 동등의 전압제어 특성을 지니고 있으며 도한 스위칭 특성에서는 MOS보다는 늦지만 Bipolat Transistor나 GTO 보다는 빠른 이점으로 중소용량의 인버터를 중심으로 산업용에서부터 일반 가정용에까지 폭넓게 사용될 수 있다.

PWM(Pulse Width Modulation)

전압이나 전류의 정현파와는 달리 직류전압의 안정적인 공급을 위해서
파형의 진폭을 변조시켜서 보내는 방법.

인버터 전압제어를 위해 사용되는 펄스폭변조(PWM : Pulse-width modulation)방식은 공간벡터변조(space vector modulation)방식을 이용하여 발생되고 있으며, 이 방식은 기존의 정현파 펄스폭변조(SPWM : Sinusoidal Pulse-width-modulation)방식보다 선형영역에서 최대 출력 전압이 15.5%가 더 크게 발생될 수 있으며 스위칭수에 있어서는 1/3이 절감되어 스위칭 손실이 줄어드는 장점이 있다.
- 네이트 지식검색 -

PWM방식이란 펄스폭변조. 원리 - 인가하는 전압을 펄스형태로 가하는데 펄스폭이 작으면 전압의 크기가 작은 효과가 발생. 반대로 펄스폭이 크면 전압의 크기가 큰 효과가 발생. 따라서 저항제어식으로 저항에 의한 열손실 없이 전압의 크기를 변화시킴으로서 속도를 제어할 수 있다는 장점이 있으나 펄스형태의 전압을 인가하다보니 회로가 복잡해지고 노이즈가 발생한다는 단점이 있다.
- 다음 지식검색 -

PV 설치시 환경조사

1. 음영 발생
 - 주변의 높은 산에 의한 그늘, 나무 그늘, 건물 그늘, 연돌, 전주, 철탑, 피뢰침, 나무의 낙엽, 모래먼지나 황사 등에 의한 퇴적물.
 - 나무의 종류에 따라 연간 0.3~0.5m 가량 성정하는 것도 고려.

2. 염해, 공해
 - 염해가 있는 지역에서는 이종금속접속에 의한 접속 부식이 현저함. 절연물 필요.
 - 중공업지내나 통행량이 많은 도로옆 등 대기중의 아황산가스 농도가 높은 지역에서는 금속의 부식이 심하게 촉진됨.
 - 발전 후 약 20년 이상의 내용 연수를 얻으려면 중공업지대나 해안지대에서는 550~600g/m^2 이상, 교외지역에서는 400g/m^2 이상의 아연도금량이 필요.

3. 동계적설, 결빙, 뇌해
 - 소재지의 과서 30년 이상의 기상정보를 통해 최다적설시에도 PV array가 매몰되지 않는 높이로 설계.
 - Array의 경사를 10~20cm의 적설에도 자중에 의해 스스로 흘러내릴 수 있도록 설계.
 - 낙뢰에 의한 피해를 방지하기 위한 피뢰침 설치.

4. 자연재해
 - 집중호우나 태풍시 배수가 나빠 물이 고이는 우려가 없는가.
 - 주변 하천 범람시 수몰 가능성 없는가

5. 새 등의 분비물 피해
 - 새의 분비물에는 유분이 있어 부착 건조하면 비에는 녹지않는다.
 - 때문에 야생조류에 의한 분비물이 얼마나 있는지 사전에 조사하여 필요하다면 새막이 그물등을 설치할 필요가 잇다.

<태양광발전시스템의 계획과 설계, 이순형 저>

독립형PV시스템 축전지 선정 포인트

1. 부하에 필요한 직류입력 전력량을 상세하게 검토한다. 인버터의 입력전력을 파악한다.
2. 설치 예정장소의 일사량 데이터를 입수한다.
3. 설치장소의 일조조건이나 부하의 중요성에서 일조가 없는 시간을 설정한다.(통상은 5~14일 정도가 많음)
4. 축전지의 기대수명에서 방전심도(DOD)를 설정한다.
5. 일사최저 월에도 충전량이 부하의 방전량보다 많게 되도록 태양전지용량 어레이 각도 등도 병용해서 결정한다.
6. 축전지용량(C)를 계산한다.
C=(1일 소비전력량 x 발전이 되지않는 일수) / (보수율 x 방전심도 x 방전종지전압) [Ah]

위 식이 대체 어떻게 말이되는건지 잘 모르겠다.

Power Conditioner(for PV System) 선정 체크 포인트

(1) 종합
 1. 연계하는 계통측(전원측)과 전압 및 전류방식이 상호 일치하고 있는가?
 2. 인증 등록품인가?(대용량의 경우 국내에서는 인증시스템이 없고 시험성적서로 대체)
 3. 주택용의 경우 미관을 고려한 디자인으로 되어 있으며, 취부는 간단한가?
 4. 발전사업자용이 아닌 일반 계통연계형의 경우 비상 재해시에 자립운전이 될 수 있는가? 축전지 부착 운전은 가능한가(정전시 사용할 경우)
 5. 장수명으로 효율의 변화가 없고 신뢰성이 높은 기기인가(콘덴서 등의 수명과 환기 등)
 6. 보호장치의 설정이나 시험 등을 간단하게 할 수 있는 제품인가?
 7. 발전량을 간다한게 알 수 있는가?
 8. 계통에 안정적으로 공급하기 위한 접지시스템에 대한 구분은 명확한가?
 9. 서비스 네트워크는 잘 구성되어 있는가?

(2) 태양광의 유효이용에 관해서
 1. 전력변환효율이 높을 것(보통 95%전후, 실제 실증데이터를 제출받을 것)
 2. 최대출력 추종제어(MPPT)에 의한 최대출력의 발생이 될 수 있을 것
 3. 야간 및 흐린 날 등의 대기 손실이 적을 것
 4. 저부하시의 손실이 적을 것

(3) 전력품질, 공급안정성
 1. 노이즈의 발생이 적을 것.
 2. 고조파의 발생이 적을 것
 3. 기동. 정지가 안정적일 것
 4. 직류분이 적을 것
 5. 단위 부품별로 교체가 용이할 것

(출처 ; 태양광발전 시스템의 계획과 설계 개정 2판, 이순형 저)

PCS, 파워컨디셔너

*파워컨디셔너

태양전지에서 출력된 직류전력을 교류전력으로 변환하고, 발전사업자용의 경우 전력계통(특고압 22.9kV, 저압 220/380V로 공급)에 역송전하는 장치이며, 건축물 등에 적용하는 계통연계형의 경우에는 교류계통에 접속되는 부하설비에 전력을 공급하는 장치를 말한다.

*종류
-상용주파 변압기 절연방식 ; 상용주파수의 변압기를 이용해 절연과 전압변환을 하기 때문에 내부 신뢰성이나 노이즈컷에 우수하지만 상용주파 변압기를 별도로 이용하기 때문에 무겁고 거대하며 변압기에 의해 효율이 감소된다. 현재 대한민국내에서 가장 많이 이용되는 방식.
-고주파 변압기 절연방식 ; 소형, 경량. 회로가 복잡하고 고가. 때문에 태양광발전시스템에 적용한 사례를 찾기 어려움
- Transless 방식(2차 회로에 Transformer를 사용하지 않는 방식) ; 소형, 경량, 고주파 변압기에 비해 저가. 신뢰성 높음. 상용전원과의 사이에 비절연. 초기에는 이 비절연이 문제가되어 저압교류를 사용하는 주택용과 같은 소양량의 경우 모듈에 충전전류나 지락시 사소한 문제가 있었지만 근래에는 전자적인 회로를 보강하여 완전히 극복. 현재 일본에서 가장 많이 사용되는 방식.

---- 우리나라의 경우 가장 많이 사용하는 상용주파 변압기 절연방식은 우리나라의 법규정때문인데 0.1%라도 효율을 올리기 위해서는 규정을 정비하여 효율이 좋은 방식을 사용하는 것이 바람직하다. ----

* 기본 동작
계통 전원측과 동기를 하여 계통측 전압과 필터를 통하기 전의 파워컨디셔너측의 출력전압 위상차를 조정함으로써 전력량과 흐르는 방향을 조정. 파워컨디셔너측의 전압위상이 계통측보다 앞서가면 계통측으로 전력이 보내지게 된다. 역으로 계통측보다 늦어지면 off가 되도록 하는데, 혹시 직류측에 축전지가 있는 경우에는 계통측에서 축전지를 충전하도록 파워컨디셔너측으로 전력을 보내게 된다.

*기능
 1. 자동운전 정지 기능 ; 일몰시나 비가 오거나 흐린 날 출력이 0에 근접하는 경우 대기상태가 되는 기능.
2. 단독운전 방지기능 ; 계통에 연결된 상태에서 정전이 발생한 경우 부하전력이 pcs의 출력전력과 동일하게 되는 겨웅네는 pcs의 출력전압, 주파수는 변화하지 않고 전압*주파수 계전기에서는 정전을 검출할 수 없다. 그 때문에 계속해서 계통에 전력이 공급될 가능성이 있다. 이같은 운전상태를 단독운전이라 함. 이렇게 단독운전하여 계통에 전력이 공급되면 위험한 상황이 초래될 수 있으므로 계통정전시에는 pcs도 정지해야 한다.
3. 최대전력 추종제어 ; pv의 출력은 일사강도나 pv 표면온도에 의해 변동. 이 변동에 대해 pv의 동작점이 항상 최대출력이 되도록 변화시켜 태양전지에서 최대출력을 발생하는 제어를 최대출력추종제어(Maximium Power Point Tracking)라 함. 전압을 변화시켜 출력전력의 변화를 감시한 후 최대치를 지속적으로 확보.
4. 자동전압 조정기능 ; 계통에 역전송하는 경우 전력의 역송때문에 수전점의 전압이 상승하여 전력회사의 운영범위를 넘을 가능성이 있다. 이를 피하기 위해 자동전압 조정기능을 설치하여 전압의 상승을 방지. 단, 소용량의 경우 전압상승의 가능성이 극히 적기때문에 이 기능을 생략하는 경우가 있음.
5. 직류 검출기능 ;
6. 직류 지락 검출기능(이 현상을 누전이라고 함) ; 트랜스리스 방식의 PCS의 경우 태양전지와 계통측이 절연되지 않기땜누에 태양전지의 지락에 대한 안전대책 필요. 분전반에 누전차단기가 설치되어 있어 옥내배선이나 부하의 지락을 감시하지만 태양전지에 지락이 발생하면 지락전류에 직류성분이 중첩되어 누전차단기에서 보호되지 않는 경우가 있다. 그러므로 PCS에 반드시 직류지락검출기를 설치하여 그를 검출 보호하는 것이 필요.

인버터

LS산전, 계통연계형
http://www.jacon.biz/mall.php?cat=021000000&query=view&no=188
3kw, 105만원

태양광 모듈을 추적식으로?

양축 트래커의 경우 대개는 30%의 발전량 증가를 얘기하지만
실제로는 20~25% 밖에 증가되지 않는다.
발전량 증가와 유비보수비용 및 설치 비용을 확인해야 한다.

고정식의 경우
모듈을 북향으로 설치했을 때 남향의 모듈보다 60%가량 적은 발전량을 얻는다.

대한민국에서 태양광 발전시스템 설치를 업체에 문의하면 대개 3.5~3.7 시간 발전한다고 얘기하는데 실제로는 3시간도 안나올 수 있다. 이유는 여러가지겠지만 전신주나 새똥 등 사소한 문제도 고려해야 한다.

Grid Connected System, 계통연계형 태양광발전(가정용)

* 계통연계할 경우
1. 한전이 정전되면 인버터도 차단된다.
   이유. 만약 인버터가 3kW짜리이고 계통에는 1000MW의 부하가 존재한다면 용량부족으로 인버터의 고장이 발생할 수 있다. 그래서 인버터 자체적으로 생산을 차단한다.

2. 한전 전원으로는 배터리를 충전하지 않는다. 축전지에 충전하기 위해서는 용량의 140%가 필요하다. 따라서 비효율적이다.

3. Solar cell 우선 사용. 부족시 한전으로 자동 전환한다.
   자동 전환시 Relay 특성에 의존. Relay마다 전환하는 시간이 다르겠지만 일반적으로
   0.2ms 가량이 소요된다. 그 시간동안 정전된다.

4. 가정용으로 3kW를 주로 사용하는 것은 선로의 안전상의 문제 때문. 하지만 최대 6kW까지 가능하다.

5. 발전량이 소비량을 초과할 경우 역산한 계량기 값이 다음달롤 자동이월되어 다음달 전기세에서 차감된다.

6. 계통연계형과 발전사업은 다르다. 계통연계형은 되파는 것이 불가하고 상계될 뿐이다. 발전사업은 발전사업자용 단가를 적용받아 비싸게 팔 수 있다. 어느 정도 이상의 고용량발전시스템을 갖춘다면 가정용 계통연계보다 발전사업자로 등록하여 한전에 파는 것이 이익이다. 발전사업자로 할 경우 정부지원은 없다.

Battery

*배터리 권장 설치용량 - 12시간 분량.
만약 시간당 200W를 쓴다면 200W * 12 = 2400W
12V 1200Ah 짜리 두개 필요.

* 배터리 충전특성에서
만갸 0.1CA 라고 되어 있고 12A 배터리라면
12A * 0.1 = 1.2A 로 충전을 하는 것을 권장한다는 뜻.
모든 배터리는 0.1CA를 권장하는 것으로 되어 있음.
1.2A로 충전을 시작(정전류 충전)하면 전압이 계속 상승하여 일전 전압이 될 때
전류가 감소하기 시작(정전압 충전)
전류가 계속 감소하여 0.01C가 될 때 충전을 중지시킨다.
12A * 0.01 = 0.12 A
0.12A(120mA) 가 될 때 중지시킨다.
이 작업은 충방전컨트롤러 혹은 BMS가 한다.

* 당연하지만 사용환경과 목적에 따라 배터리 용량 결정.
단순히 순간 회생용이라면 UPS도 무관.

ALTS, ATS

* ATLS (Auto Load Transfer Switch)
자동 부하전환 개폐기
특고압용. 수배전반 전단에 설치.
주선로와 예비선로의 자동전환. 이중전원을 확보하기 위함.

*ATS(Auto Transfer Switch)
자동 절체 스위치. 절체기.
변압기 2차측에 설치.
주전원 공급차단되면 비상발전기 등 예비전원으로 전환하기 위함.