A novel magnetic bearing system for gas turbine generators of next generation nuclear power plant is pro-posed. This system newly adopts saturated coils for generating main bias force and small size linear auxiliary coils for stabilizing the suspension. The saturated coils operate in the region of magnetic saturation in order to maximize the magnetic flux density and reduce the bias current. This results in compact size of core, significant reduction of copper loss; hence, a low cost and high efficiency magnetic bearing is achieved. The proposed sys-tem is under development for the goal of 50 t rotor mass and 300MWe power.
A small prototype of the proposed magnetic bearing is being built to verify the feasibility of the saturated coils in magnetic bearing and to evaluate the advantage of the proposed one compared to ordinary active magnetic bearing. The prototype was designed to levitate a weight of 1 kg and operate with maximum speed of 3,000 rounds per minute (rpm). The design and the experimental results are also shown in the paper.
차세대 원자력 발전소에 사용되는 가스터빈용 자기베어링을 제안하였다.이 시스템은 베어링 부상력을 위한 포화코일과 안정화를 위한 보조 선형코일로 이루어져 있다. 포화코일은 바이어스 전류를 줄이고 자기밀도를 증가시키기 위해 자기포화영역에서 작동이된다. 이로써 코어 사이즈를 줄일 수 있고 코어손실 또한 상당히 줄일 수 있다. 그러므로 자기베어링 제작 비용을 줄이고 효율을 크게 개선할 수 있다.
제안된 시스템은 50 ton 회전자를 부양하고 300MWe 파워 시스템에 적용하는 것을 목표로 하고 있다.
제안하는 포화 자기베어링 시스템의 실현가능성을 확인하고 기존의 능동형 자기베어링과 비교하여 장점들을 도출하기 위해서 소형 프로토타입 자기베어링 시스템을 제작하였다. 프로토타입 시스템은 1kg 로터가 최대 3000rpm으로 회전할 때 부양할 수 있다. 이 시스템에 대한 설계방법 및 실험결과가 논문에 정리되었다.
