공진.공진 주파수

개요

공진이란 것은 Resonace에 대한 내용 입니다. 공진이란 것은 어느 물질에서 파동의 주파수와 그 물체 또는 전기 회로등의 고유진동주파수와 일치했을 때 일어나는 현상으로 전기회로에서는 저항 코일 콘덴서의 배치에 의해 직렬공진과 병렬공진이 있고 직렬공진에서는 공진시에 전류가 최대치가 되고 전압은 최소치가 됩니다. 여기에 대해 병렬공진에서는 전류가 최소가 되고 전압이 최대가 되는 것입니다.고유 진동수 라는 것은 자유 진동의 주파수 입니다. 1자유도인 비감쇠계에서의 주파수는 정지 위치로부터 순간마다의 변위에 따라 변동 할 것이다. 라고 정의 할 수가 있는 것입니다.이러한 공진 기술은 스마트 기기 또는 전기 선로 관련 기술에 접목하여 사용 하는 기술중에 하나 입니다.

내용

공진 주파수는 또한 다 자유도계에서는 고유 진동수들은 진동의 정상적인 모드 들의 주파수들 입니다.공진이라고 할 수 있는것은 물질이나 물체의 주파수들이 하나 이상의 고유 진동수들과 실제로 일치할 때 함께 동하며 발생하는 상태를 공진이라고 합니다. 이들이 로터의 고유 진동수들일 수 있지만 때로는 지지 구조물, 기초 또 심지어는 구동 벨트의 고유 진동수일 수도 있다. 가진 주파수는 불평형, Misalignment, 기계적 이완, 베어링 결함, 기어 결함, 벨트 마멸 등과 같은 근원으로부터 발생된다. 공진이란 특정 가진 주파수에 상응하는 계의 감도에 의한 진동 진폭 및 위상각 변화의 상태라고도 할 수 있습니다.공진에에서 자기공진방식은 공진 주파수로 진동하는 자기장을 생성해 동일한 공진 주파수로 설계된 수신부에 복사하며 에너지를 전달 하게 되는 원리 입니다

그 시작은 2007년도에 미국의 MIT 공과대학교에서 발표한 논문에 소개된 무선 전력전송기법 입니다.자기 공진 결합 방식은 자기 결합 방식보다 좀 더 효 율적인 무선 전력 전송 방식 이니다. 자기 공진 결합 방식 에서는 두 개의 같은 공진 주파수를 갖는 시스템은 결 합되기 쉽지만, 공진 주파수가 다른 시스템과는 공진 현상이 일어나지 않는 현상을 이용하는 것입니다. 방사 또는 흡수에 의한 손실을 최소화하여 근거리 장을 갖는 전자기적 공진기를 적용하여 적정 수준 효율을 보 이는 무선 전력 전송 방식을 구현 할 수 있는 것입니다.

기타

이와 같은 자기 공진 결합 구조는 미국의 MIT 물리학과의 마린 솔랴치치(Marin Soljacic) 교 수 연구팀은 자기 공진 결합 방식을 채택하여 무선 전 력 전송 기술을 시연하였음을 발표 한것이 시작 입니다. 자기 공진 결합 방식에서 메타물질을 이용한 공진기 개발이 제안 되기도 하였다 이러한 공진 주파수의 경우 몇 미터 떨어진 곳까지 무선으로 전력을 전송할 수 있는 기술을 말합니다.이러한 공진의 기술로 사무실이나 가정에서의 복잡하고 어지럽게 배선된 냉장고 텔레비젼과 같은 가전제품의 전선을 없앨 수 있게 되는 것입니다 전선이 없다는 의미로 cordless Home 이라고 할 수 있는 것 입니다.한국의 전자부품연구원은 2013년 자기공진방식의 무선전력전송 기술 개발에 성공했다. 무선전력전송기술은 송신부에서 자기장을 생성해 수신부에 복사하는 방식으로 에너지(전력)는 복사되는 자기장을 통해 전달 하게 됩니다. 전용용기에만 열을 전달해 데우는 인덕션 레인지와 유사한 구조다. 인덕션 레인지는 열을 전하지만 이번에 개발한 기술은 열을 내지 않으면서 에너지를 전달해야 하는 고단위 기술 입니다.

변압기 관련 용어

 

자기공진방식은 에너지 전달 거리가 1m 이상으로 5㎜에 불과한 자기유도방식과 비교해 월등히 뛰어 난것이 특징 입니다.공진은 전형적으로 큰 진폭의 증가와 관련한 위상 변화에 의해 확인 된다 라고 정의하고 있습니다 모든 기계와 모든 구조물들은 여러 개의 고유 진동수들을 가지고 있습니다. 하나 또는 그이상의 고유 진동수에서 진동하도록 힘이 가해지면 고유 진동수 보다 낮거나 높은 주파수에서 동일한 힘이 가해질 때보다 10배 내지 100배의 동적 응력이 더 발생된다. 그러나 기계가 많은 고유 진동수를 가지고 있다고 해서 반드시 문제가 되는 것은 아니다. 이들이 가진될때만 문제가 된다고 볼 수 있습니다.공진에서 공진트랜스  라는 것은 Resonance tram-sformer로 표기하며 고주파트랜스의 2차에 부하로 콘덴서를 가지고 1차, 2차 전회로가 1차에 공급되는 주파수에 공진하도록 조정할 때는 트랜스에 2차 전압을 평상 상태보다도 상승시킬 수 있습니다.