• 제목/요약/키워드: high-speed traction

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한국형 고속전철 동력차 설계에 관한 연구 (A Study on the Design of KHST Power Car)

  • 손재용;조한범;권영규;김현철;박광복
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 1998년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.464-475
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    • 1998
  • The study was carried out about the design of Power Car for Korean High Speed Train of maximum operating speed of 350㎞/h. At 350㎞/h, air resistance accounts for by far the greater part of overall resistance to forward motion. So, The Power Car's shape has to be largely determined by aerodynamic considerations. In a multiple unit such as the KHST, the two power cars assume the role of a locomotive. They accommodate all the machinery for providing traction. The train is controlled and monitored from power cars. The mechanical portion of KHST Power Car is the subject of this paper, which focuses on aerodynamics, mass balance, the car body and the layout of the equipment that is fitted into power car.

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Development and Performance Investigation on a 60kW Induction Motor for EV Propulsion

  • Chun, Yon-Do;Park, Byoung-Gun;Kim, Dong-Jun;Choi, Jae-Hak;Han, Pil-Wan;Um, Sukkee
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제11권3호
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    • pp.639-643
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    • 2016
  • This paper introduces the development process and investigation of a 60kW induction motor for electric vehicles. We present performance improvement in the induction motor of electric vehicle using copper die-casting based on a multi-gate process. Copper die-casting motors can reduce the size of the motor, the loss of the rotor, and material costs. We also introduce electromagnetic, thermal, mechanical design and analysis results that satisfy the design and the performance requirements. In order to analyze losses accurately of induction motor, commercial finite element analysis is done considering PWM voltage and thermal characteristics by using lumped-circuit parameters. Experimental tests are also carried out to validate the traction motor design.

도시철도차량용 IPMSM의 Magnet Segment 변화에 따른 특성 분석에 관한 연구 (A Study on the Characteristics Analysis According to the Permanent Magnet Segmentation Change to IPMSM for Urban Railway Vehicle)

  • 정거철;박찬배;정태철;이주
    • 전기학회논문지
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    • 제64권10호
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    • pp.1486-1492
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    • 2015
  • The following study carried out the characteristic analysis based on the magnet segment of Interior Permanent Magnet Synchronous Motor(IPMSM) for the urban railway vehicles. IPMSM affects the electromagnetic characteristics through the change in magnetic flux based on the rotor structure, and significantly influences the structural features through the change of pressure. Therefore, satisfied by the demanded traction force of the IPMSM, magnet segment derived three different model types. The 1-segment PM model consisted an undivided permanent magnet. The 2-Bridge model consisted a divided permanent magnet with the application of Bridge. The 3-Bridge model consisted additional dividing with one more Bridge applied. The electromagnetic characteristics of the three models were compared and analyzed along with the structural features regarding the scattering of permanent magnet based on strong centrifugal force from the rotation of the rotor at high speed. In conclusion, the final model with electromagnetic characteristics and structural features most suitable of IPMSM for the urban railway vehicles was derived, and the effectiveness was verified through the characteristic experiments after the production of the derived model.

견인 유도전동기의 새로운 센서리스 벡터제어 (Sensorless Control of Rotor Field Oriented Induction Motor for Traction Application)

  • 류홍제;김종수;임근희;원충연
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제49권9호
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    • pp.626-634
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    • 2000
  • The paper describes a new and rigorous mathematical model using counter-EMF for the rotor field oriented system with induction motor which uses the estimated speed and rotor flux based on a Model Reference Adaptive System as well as the real-time approach. The estimated speed and rotor flux is used for the speed and flux feedback control. The stability and the convergence of the estimator are improved on the basis of hyperstability theory for non-linear systems. The validity of the proposed method is verified by simulation and also the sensorless control was tested on the propulsion system simulator used for the development of Korean High-Speed Railway Train(KHSRT).

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SRM의 여자제어를 위한 멀티레벨 인버터 (Multi-level Inverter for the Excitation Control of an SRM)

  • 이상훈;박성준;안진우
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제52권4호
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    • pp.161-169
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    • 2003
  • The applications of SRM(Switched Reluctance motor) are dramatically increasing due to a simple mechanical structure, a high efficiency and a high speed drive characteristics. Energy recovery in the regenerative region is very important when SRM is used in traction drive. This is to reduce energy loss during mechanical braking and/or to have a high efficiency drive. To control excitation voltage during motoring and regenerating voltage in the generator operation in the SRM, multi-level voltage control is effective. This paper suggests multi-level inverter which is useful for motoring and regenerative operation. The proposed method is verified through simulations and experiments.

SRM의 여자제어를 위한 멀티레벨 인버터 (Multi-level Inverter for the Excitation Control of an SRM)

  • 이상훈;박성준;안진우
    • 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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    • 제52권4호
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    • pp.161-161
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    • 2003
  • The applications of SRM(Switched Reluctance motor) are dramatically increasing due to a simple mechanical structure, a high efficiency and a high speed drive characteristics. Energy recovery in the regenerative region is very important when SRM is used in traction drive. This is to reduce energy loss during mechanical braking and/or to have a high efficiency drive. To control excitation voltage during motoring and regenerating voltage in the generator operation in the SRM, multi-level voltage control is effective. This paper suggests multi-level inverter which is useful for motoring and regenerative operation. The proposed method is verified through simulations and experiments.

영구 자석형 동기 전동기를 이용한 고속 엘리베이터 구동 시스템 개발 (Development of High-Speed Elevator Drive System using Permanent-magnet Synchronous Motor)

  • 류형민;김성준;설승기;권태석;김기수;심영석;석기룡
    • 전력전자학회논문지
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    • 제6권6호
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    • pp.538-545
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    • 2001
  • 본 논문에서는 영구 자석형 동기 전동기를 이용한 고속 엘리베이터 시스템 용 무기어식 구동 시스템의 개발 사례를 소개한다. 엘리베이터 구동원으로서 영구 자석형 동기 전동기의 채택은 에너지 절약, 승차감 향상, 기계실의 하중 부담 감소 및 효율적인 공간 활용 등의여러 장점을 지닌다. 전력 변환 장치로는 기존의 다이오드 정류기와 제동 저항 대신 직류단 전압 제어 회생 운전 그리고 낮은 고조파 함유율이 역률 1 제어가 가능한 승압형 PWM 컴버터를 채택하였다. 제어 시스템은 고속 대용량의 단일 DSP를 사용하여 통합형 제어 시스템을 구축함으로써 전체 제어 시스템의 신뢰성 및 성능을 크게 향상시켰다. 시험 장치로는 고속 엘리베이터용 부사 시뮬레이터 시스템을 개발하여 운전 거리에 대한 제약 없이 구동 시스템의 다양한 시험이 가능해졌다.

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PHM 기술을 이용한 고속 EMU의 고장 예측 방법 연구 및 적용 (Research and Application of Fault Prediction Method for High-speed EMU Based on PHM Technology)

  • 왕해도;민병원
    • 사물인터넷융복합논문지
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    • 제8권6호
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    • pp.55-63
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    • 2022
  • 최근 중국에서 중대형 도시철도의 급속한 발전으로 고속철도의 총 운행거리와 총 EMU(Electric Multiple Units) 수가 증가하고 있다. 고속 EMU의 시스템 복잡성은 지속적으로 증가하고 있으며, 이는 장비의 안전성과 유지보수의 효율성에 대한 더 높은 요구사항을 제시한다. 현재 중국의 고속 EMU의 유지보수 모드는 여전히 계획적인 유지보수 및 고장보수에 기반한 사후 유지보수 방식을 채택하고 있어 유지보수가 미흡하거나 과도하게 이루어지며, 장비 고장 처리의 효율성을 떨어뜨리고 유지보수 비용을 증가시킨다. PHM(진단 및 예측관리)의 지능형 운영 및 유지관리 기술을 기반으로 합니다. 본 논문은 고속 EMU의 서로 다른 시나리오의 다중 소스 이기종 데이터를 통합하여 "차량 시스템-통신 시스템-지상 시스템"의 통합 PHM 플랫폼을 구축하고, 장비 고장 메커니즘을 인공지능 알고리즘과 결합하여 고속 EMU의 트랙션 모터에 대한 고장 예측 모델을 구축한다. 고속 EMU의 안전하고 효율적인 작동을 보장하기 위해 고장 예측 및 정확한 유지보수를 사전에 수행해야 한다.

전기철도 AT 급전시스템에서의 TSC-SVC를 이용한 전압강하 보상 (Compensation of Voltage Drop Using the TSC-SVC in Electric Railway Power Supply System)

  • 정현수;방성원;김진오
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.29-36
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    • 2002
  • 최근 들어 국내 전기철도가 고속 대용량화되고 새로운 전력반도체 기술이 전력변환장치에 채용되면서 이로 인해 AT급전계통에 전압강하 등 전력품질 문제가 대두되고 있다. 지금까지 급전계통의 전압강하 대책으로는 직렬콘덴서(SC)를 주로 설치/운용하였으나 기술적인 한계로 인해 충분한 효과를 달성하지 못하고 있으며 고조파 공진현상도 새롭게 문제시 되고 있다. 또한 신규 전기철도 건설에 따른 전철변전소 위치확보 문제와 운행선로에서의 수송량 증가에 따른 열차 증량편성 및 시격(열차운행시간 간격)단축으로 인한 부하 중대가 예상되고 있으며, 급전사고로 인한 인근 전철변전소로부터의 연장급전 운용 등도 고려해야 하므로 이에 따른 급전시스템의 전압강하 및 전력품질 보상 대책이 요구되고 있다. 따라서 본 논문에서는 효과적인 보상대책 설비의 하나로 TSC방식 SVC를 전기철도의 AT 급전시스템에 적용하는 방안을 검토하고 PSCAD/EMTDC를 이용하여 시뮬레이션을 통해 확인하였다.

다극 브레이크 모터의 긴 전류 제어주기 고속영역 제어 (High Speed Control of a Multi-pole Brake Motor Under a Long Current Control Period)

  • 김도군;박홍주;박규성;김선형;이근호
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.137-144
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    • 2015
  • In hybrid or electric vehicles, the hydraulic brake system must be controlled cooperatively with the traction motor for regenerative braking. Recently, a motor driven brake system with a PMSM (Permanent Magnet Synchronous Motor) has replaced conventional vacuum boosters to increase regenerative power. Unlike industry motor controls, additional source codes such as functional safety are essential in automotive applications to meet ISO26262 standards. Therefore, the control logic execution time increases, which also causes an extension of the motor current control period. The increased current control period makes precise motor current control challenging inhigh speed ranges where the motor is driven by high frequency. In this paper, a PWM update strategy and a time delay compensation method are suggested to improve current control and system performance. The proposed methods are experimentally verified.