• 제목/요약/키워드: 공기제동

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Matlab과 PSPICE를 이용한 동기전동기의 전기 제동 확대 시뮬레이션에 관한 연구 (A study on electronic braking expansion simulation of synchronous motor applied by Matlab & PSPICE)

  • 나승권;구기준
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.87-94
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    • 2012
  • 기계적 제동방식이 사용되는 전동차는 공기제동과 전기제동을 혼합한 방식으로 최근 녹색성장을 지향하면서 효율개선 및 환경문제 해결을 위한 많은 방법들이 제시되고 있다. 기계적인 제동은 분진, 소음 등의 환경문제와 함께 브레이크 슈와 라이닝 등의 소모품을 교체해야하는 경제적 문제를 가지고 있다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 고속 영역에서 정지에 이르는 광범위한 영역에 이르기까지의 전기제동을 필요로 하게 되었다. 본 연구는 구배에 의한 부하토오크를 추정하여 전동차를정지시키는방법에대해연구되어졌으며낙차에따른 토오크를 추정하여 제동하는 방법의 특성을 확인하였다.

화물열차 공기제동 완해불량 방지 밸브의 내구성 평가 (Durability Evaluation on the Air-Braking Release Failure Proof Valve of Cargo Train)

  • 이준구;김철수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권9호
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    • pp.32-38
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    • 2020
  • 화차 제동은 공기 제동관의 압력변화를 이용해 제동 체결과 완해를 반복적으로 작동하여 수행한다. 화차 공기 제동 완해 불량은 기관사의 제동완해 취급 후에 제동 제어밸브의 오작동으로 인해 부분적인 제동체결상태를 의미한다. 이 현상은 화차 주행 동안 차륜 찰상과 열손상을 발생시킴으로서, 차륜파손 또는 열차 탈선사고를 일으킨다. 따라서 화차의 운행 지연 및 사고방지를 위해서는 공기제동 완해불량을 방지하는 체계적인 연구가 중요하다. 이를 해결하기 위하여 본 연구에서는 철도운영기관의 제작과 기능요구사항을 고려하여 완해불량 방지밸브를 개발하였다. 또한 본 밸브의 내구성 시험은 화차제동성능 시뮬레이터 성능시험기를 이용하였으며, 이의 작동성능은 반복적인 제동과 완해불량 조건하에 공압이력으로부터 평가하였다. 본 밸브의 보증수명은 화차 주행동안 제동횟수를 고려하여 무고장 시험기법에 준하여 12개 시제품에 대하여 총 16만회 성능시험을 수행하였다. 내구성 시험동안 본 밸브의 공압 입력 시간과 출력시간 및 출력속도의 차이는 거의 일정하였다. 본 밸브의 보증수명은 신뢰수준 95%에서 59,860회이며, 화차 대차에 본 밸브를 설치할 경우에 요구조건인 4년간 고장없이 운용될 수 있음을 의미한다.

전동차의 전기제동에 있어서 구배가 있는 경우 정지 토크의 발생방법에 관한 연구 (A Study on the Generation Method of Suspension Torque as regard to Gradient in Electric Braking of Railway Vehicles)

  • 이사영;황락훈;오형석;김길동;이한민;이장무;최기수;엄주경
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.952-953
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    • 2008
  • 전기제동의 영역확대는 전동차의 성능향상을 위하여 연구가 지속되고 있으며 전기제동으로 전동차를 정차시키는 방법을 사용할때 공기제동은 정차 후 정지를 유지하는 정차브레이크의 기능만 필요하게 된다. 정지 후 전동기의 회전을 방지하여야 하므로 구배가 있는 곳에서 전기제동으로 정차시킬 때는 정차브레이크를 사용하기 이전까지 전력변환기는 정지 토크를 발생하는 기능을 갖고 있어야 한다. 본 연구에서는 정지 토크를 발생시키기 위하여 구배로 인한 부하 토크를 추정하여 전동차를 정차시키는 방법에 관한 것이다.

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화물열차의 공기제동 압력 특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Pressure Characteristics of Pneumatic Brake for Freight Train)

  • 남성원;문경호;이동형
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집B
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    • pp.593-598
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    • 2000
  • Experimental study is conducted to clarify the pneumatic characteristics of brake system for freight train. Empty-load and diaphragm brake systems are mainly installed in the freight trains owned by KNR(Korean National Railroad). Experimental train set is composed of sixteen freight train and one diesel locomotive that are now in use. From the experimental results, in case of commercial brake, empty-load brake system responds to the brake command more slowly than the diaphragm brake system. But, in case of release command, the response time of diaphragm brake system is shorter than that of empty-load one. In the emergency brake test, the decreasing rate of brake pipe pressure of tenth car is almost same that of decreasing rate of commercial brake service.

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화물열차의 공기제동 완해성능 향상에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Improvement of Release Application Characteristics of Pneumatic Brakes for Freight Train)

  • 남성원;문경호;이동형
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제25권12호
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    • pp.1739-1747
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    • 2001
  • Experimental study has been conducted to clarify the pneumatic characteristics of brake system for freight train and enhance the performance of diaphragm valve. Empty-load and diaphragm valves are installed in pneumatic brake system for freight trains of KNR (Korean National Railroad). Experiments are conducted by using freight train and diesel locomotive in operation. From the experimental results. new quick release valve shortens release time after brake application. In case of normal brake application, the release time is shortened to 34% of the original diaphragm valve. Reducing the release time of pneumatic brake system will be helpful to assure brake-release application and save maintenance efforts like wheel grinding.

스크롤 기기 이용 공압식 회생제동시스템의 연비향상 효과에 관한 연구 (A Theoretical Study on Fuel Economy Improvements by Pneumatic Type Braking Energy Regeneration System Using the Scroll Mechanism)

  • 신동길;김영민;김용래
    • 에너지공학
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    • 제20권4호
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    • pp.286-291
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    • 2011
  • 하이브리드 자동차는 전기방식 회생제동을 이용하여 연비가 우수하다. 본 논문에서는 새로운 공압식 회생제동 장치를 소개하였다. 공압식 회생제동장치는 압축과 팽창기능을 동시에 가지는 스크롤 기구를 이용한다. 차량 감속시에는 스크롤 기기는 압축기로 작동되면서 대기중의 공기를 압축하여 압축탱크에 저장한 후 차량 가속시에는 스크롤기구가 팽창기로 작동되면서 탱크에 저장된 압축공기가 차량 운동에너지로 활용된다. 회생제동장치를 사용함으로써 개선되는 연비를 분석하기 위해, CVS-75 모드 주행조건에서 시뮬레이션을 수행하였다.

열차제어시스템을 위한 확률적 제동성능분석 (Probabilistic Braking Performance Analysis for Train Control System)

  • 최돈범
    • 한국도시철도학회논문집
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    • 제6권4호
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    • pp.319-326
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    • 2018
  • 열차제어시스템에서 열차간 추돌을 방지하기 위한 안전간격은 열차의 비상제동에 따른 제동거리를 기반으로 한다. 제동거리 성능평가는 동역학적 해석과 시운전시험을 통한 확인이 있으나 두 방법 모두 차륜과 레일의 점착계수의 약화 등과 같은 조건을 모두 고려할 수 없기 때문에 열차제어시스템의 설계에 활용하기에는 충분하지 않다. 따라서 본 연구에서는 다양한 환경을 고려할 수 있는 몬테카를로 방법을 이용하여 제동성능을 분석하고자 하였다. 제동모델은 비상제동에서 사용하는 공기제동을 기초로 하였으며, 제동압력, 제동효율, 제동 마찰계수, 점착계수, 차량의 질량분포 등을 고려할 수 있도록 모델링하였다. 영향 인자 분포의 변화에 따른 제동성능의 변화를 검토하고 이를 바탕으로 제동장치의 품질 제어를 통해 제동성능은 개선될 수 있음을 확인하였다. 또한, 열차를 구성하는 차량 편성에 따라 제동성능의 변화를 확인하였다. 본 연구의 결과는 향후 열차제어시스템의 안전간격 설계의 기초자료로 활용될 뿐 아니라 철도차량의 제동성능 향상의 근거자료로 활용될 수 있을 것으로 예상된다.

이종(異種) 화물열차의 제동-완해 공기압성능 균등화에 관한 연구 (A Study on the Equalization of Pneumatic Brake-Release Performance between Various Freight Cars)

  • 남성원;문경호;이동형
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집B
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    • pp.525-532
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    • 2001
  • Experimental study has been conducted to clarify the pneumatic characteristics of brake system for freight train and enhance the performance of diaphragm valve. Empty-load and diaphragm brake systems are mainly used in the freight trains of KNR (Korean National Railroad). The train set is composed of thirty freight cars and diesel locomotive. From the experimental results, new quick release valve shortens release time after brake application. In case of normal brake application, the release time is short by 34% of that of original diaphragm control valve. It will be expected to assure brake-release application and reduce maintenance efforts.

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브레이크 디스크 커버의 제동 열손상에 대한 실험적 연구 (An Experimental Study on Braking Thermal Damage of Brake Disk Cover)

  • 고광호;문병구
    • 디지털융복합연구
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    • 제13권11호
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    • pp.171-178
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    • 2015
  • 디스크 커버는 브레이크 디스크 및 캘리퍼를 보호하기 위해 설치하고, 고객에게 인도되기 직전에 제거된다. 본 연구에서 디스크 커버의 온도는 주행 시험 차량(2000cc, 디젤)을 대상으로 측정되었다. 주행 시험(120km/h-제동(0.3G)-정지-120km/h-제동(0.5G)-정지)에서 측정된 최고 온도는 디스크 커버 상부에서 $260{\sim}270^{\circ}C$이었고, 디스크 커버 주위에 상당한 변화를 보였다. 이는 고온 디스크로부터 커버로의 주요 열전달이 대류를 통해서임을 커버 주위의 온도 분포로부터 추론 할 수 있다. 즉, 마찰 제동에 의해 발생된 고온의 공기가 디스크 커버 상부까지 올라간 것이다. 그리고 주행 시험 중에 디스크 커버의 상부 영역만이 용융되었다. 디스크 커버의 두께를 0.7mm부터 1.0mm로 증가시키고, 마스킹 테이프 1장을 디스크 커버 상부 영역에 부착하였다. 그 후에 디스크 커버는 주행 시험 시 마찰 제동에 의해 형성된 고온의 공기에도 변형되지 않았다.

철도차량의 막판식 공기제동시스템의 해석 및 설계 (Analysis and Design of Diaphragm-type Air Braking System for Train)

  • 노진환;김재도
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.605-608
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    • 1997
  • In this paper, the case study of reducing rotational errors is done for a grinding spindle with an active magnetic bearing system. The rotational errors acting on the magnetic bearing spindle are due to mass unbalance of rotor, runout, grinding excitation and ed nonlinear dynamics of electromagnets. For the most case, the electrical runout of sensor target is big even in well-finished surface; this runout can cause a rotation error amplified by feedback control system. The adaptive feedforward method based on LMS algorithm is discussed to compensate this kind of runout effects, and investigated its effectiveness by numerical simulation and experimental analysis. The rotor orbit size in both bearings is reduced about to 5 pin due to lX rejection by feedforward control up to 50,000 rpm.

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