• 제목/요약/키워드: 선형자기부상

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자기부상열차 차량과 분기기 동적상호작용 시험 평가 (Dynamic Interaction Evaluation of Maglev Vehicle and the Segmented Switching System)

  • 이종민;한종부;김성수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.576-582
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    • 2017
  • 자기부상열차의 분기기는 차량의 진행방향에 따라 노선을 변경해 주는 장치로서 차량의 분기기 통과시 차량의 주행 안전성을 보장해야만 한다. 일반 바퀴식 열차의 분기기기와는 달리 자기부상열차의 분기기는 대차가 궤도를 감싸고 주행하므로 분기기를 지지하는 구조물은 거더 형태로 구성된다. 이러한 분기기 구조는 거더 자체가 움직여 작은 반경의 곡선을 생성하기 위하여 단지 3~4개의 관절만을 이용하기 때문에 비연속적 선형레일을 만들게 된다. 이로 인하여 비연속적 선형 레일은 거더 사이에 변곡점이 생기고, 이를 통과하는 차량의 진동을 발생시킬 수 있다. 그로인해 해당 지점에서 대차와 레일의 접촉이 발생할 수 있다. 또한 분기기 전체가 강 구조물로 구성되어 있어 진동 측면에서도 일반적인 콘크리트 구조물에 비해 취약한 구조를 가지고 있다. 본 논문에서는 인천공항 시범노선에서 운행 중인 차량의 분기기 통과 시 동적상호작용에 의한 분기기의 진동 및 처짐 등을 측정하고, 차량의 진동 및 부상안정성 등을 측정하여 분기기의 설계 타당성과 안전성을 평가하고 향후 성능 개선에 도움을 주고자 한다. 본 연구의 결과를 통해서 차량의 25km/h 속도에서 부상 및 횡공극의 안정성을 확인하였고, 차량의 승차감이 UIC 513 기준에서 "편안함" 결과를 확인하였다.

자기 흡인력에 의한 비접촉식 SR 형 선형 구동기 (Switched Reluctance Contact-Free Linear Actuator Using Attractive Magnetic Forces)

  • 이상헌;정광석;백윤수
    • 한국정밀공학회지
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    • 제20권10호
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    • pp.47-55
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    • 2003
  • In the development of positioning device for precision manufacturing and measuring, the friction from mechanical contact causes serious decrease of performance. In this study, we studied about variable reluctance type contact-free linear actuator to overcome drawbacks from friction. In the view of electromagnetics, we analyzed and derived theoretical magnetic force equation and designed structure for generating suspension and propulsion force simultaneously. In the view of dynamics, we derived equation of motion and identified the stability of the system. Finally, we verified the feasibility of the proposed system.

유한 요소 해석을 이용한 선형 자기 브레이크의 설계 파라미터 특성 해석

  • 김재열;박준혁;백윤수
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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    • pp.193-193
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    • 2004
  • 자기 브레이크(Magnetic Brake)는 기계식 브레이크와 달리 비접촉식으로 제동이 가능하여, 마모 등에 따른 제동 효과의 저감이나 브레이크의 수명 단축을 배제할 수 있어 그 사용 범위가 확장되고 있는 추세이다. 특히 최근에는 영구자석의 발전에 힘입어, 강한 보자력을 갖고 있는 영구자석이 개발됨에 따라 코일 둥의 능동 요소 없이 반영구적으로 효과적인 제동을 발휘 할 수 있다[1]. 자기 브레이크는 고속 이송 또는 회전 시 기계식 브레이크에서 발생되는 점착(adhesion) 현상으로 인한 성능 한계를 극복하기 위하여 개발되어 왔으며, 최근에는 자기 부상 분야와 고속 주행 차량의 마멸에 의한 기계식 브레이크의 성능 감소를 피하기 위해 이용되고 있다.(중략)

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이산시간 Q 매개변수화 제어를 이용한 자기축수 시스템에 대한 부상과 불평형보정의 실험적 평가 (Experimental Evaluation of Levitation and Imbalance Compensation for the Magnetic Bearing System Using Discrete Time Q-Parameterization Control)

  • 이준호;;이기서
    • 소음진동
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    • 제8권5호
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    • pp.964-973
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    • 1998
  • 본 논문에서 자기 축수 시스템의 부상과 불평형 보상 제어기를 제안한다. 특정한 동작속도에서 불균형 진동과 부상을 제어하기위해 우리는 이산시간 Q 매개변수화 제어를 사용한다. 회전자의 속도가 p=0일 때, 회전소도와 같은 주파수로 회전자의 불균형은 없다. 그래서 부상을 만들기 위해 우리는 제어기가 z=1의 단위원에서 극점을 가지는 Q매개변수화 Q를 선택한다. 그러나 회전자의 속도가 p$\neq$0일 때, 회전속도와 같은 주파수로 정현파의 외란이 존재하게 된다. 그래서 이 외란의 점근적인 소멸을 하기위해 Q 매개화변수 제어기 자유 변수 Q가 제어기가 어떠한 회전속도 p에 대한 z=expjpTs에 있는 단위 원에서 극점을 가지도록 선택된다. 첫째로, 우리는 이 연구에서 적용된 실험적인 구성을 소개한다. 두 번째로, 우리는 차분 방정식의 형태로 자기축수 시스템의 수학적인 모델을 제안한다. 세 번째로 우리는 제안된 이산 시간 Q매개변수화 제어기 설계방법을 설명한다. 제어기의 자유 매개변수 Q는 안정한 전달함수가 된다고 가정한다. 네 번째로, 우리는 설계목적을 만족하는 자유 매개변수가 복잡한 최적문제를 풀기보다는 선형 방정식을 구함으로서 만족될 수 있다. 마지막으로 몇 개의 시뮬레이션과 실험적인 결과가 제언된 제어기를 평가하기 위해 구해진다. 획득된 결과는 회전설계 속도에서의 불균형 진동을 제어하는 제안된 제어기의 효과를 나타낸다.

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자기부상열차용 선형 유도전동기 (Linear Induction Motor for Magnetic Levitation Vehicle)

  • 김정철;박영호;김대광;최종묵
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.220-224
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    • 2005
  • EMU(Electric Multiple Unit) operated in local area is mostly consist of moving system on the rail and the traction motor drives the gear and wheel with the mechanical propulsion force. Most of countries are interested in Magnetic Levitation Vehicle for the transportation system on next generation and they have been studying about it continuously. Thus this paper is studied the Linear Induction Motor as the propulsion equipment of Magnetic Levitation Vehicle

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비선형 궤환 선형화를 사용한 자기부상 열차의 제어기 개발 (Controller development for an EMS using nonlinear feedback linearization)

  • 서진헌;진주화
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1990년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 26-27 Oct. 1990
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    • pp.669-674
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    • 1990
  • A nonlinear feedback linearizing control method for a EMS(Electro Magnetic Suspension) system is proposed. After linearizing the system using the exact linearizing method, conventional linear system control theory has been applied. Computer simulations are carried out in order to compare the performance of the proposed controller with that of the existing controller designed by using Taylor series expansion around nominal points.

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선형 Halbach 배열의 자기부상열차 제동시스템의 적용 (Linear Halbach array application of MagLev brake system)

  • 장석명;차상도;이성호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.318-320
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    • 2001
  • This paper deal with analysis linear Halbach array. For the theoretical analysis of linear Halbach array, each magnetic vector of permanent magnet is displied by the Furiere series. A result of analytical method to calculate the magnetic flux density compared with a result of numerical method. when linear Halbach array moves above a conductivity material, a developed force between linear Halbach array and a closed loop is analyzed by the theoretical analysis.

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New Type 도시형 자기부상열차용 횡방향 자속 선형유도전동기 (Transverse Flux Linear Induction Motor for New Type Urban MAGLEV)

  • 조윤현;이재봉
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1993년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.997-1000
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    • 1993
  • This paper proposes the linear induction motor with salient poles, transverse flux and the secondary aluminum conductor for a new type urban MAGLEV. Compared with the more usual kind of linear induction motor with longitudinal flux, TFLIM have flux paths tying transversely to the direction of motion. This shortens the magnetic circuit and produces the thrust, the attraction force and the lateral stabilization force simultaneously. Owing to these electrodynamic force, TFLIM will be usable to a new type urban MGLEV.

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고정자 자속 기준 제어 기법을 이용한 선형 유도 전동기의 속도 센서리스 벡터제어 (Speed Sensorless Vector Control of a Linear Induction Motor using Stator-Flux Oriented Control Scheme)

  • 오성철
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2000년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.596-599
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    • 2000
  • 벡터 제어이론은 교류전동기의 토오크와 자속을 독립적으로 제어할 수 있는 특징이 있으므로 토오크 제어를 주로 하는 견인용 전동기의 제어에 적용하기 위한 연구가 활발히 수행되어 왔다 그러나 선형 유도전동기 구동에는 아직 널리 사용되지 않은 실정이다 벡터 제어이론은 일반적으로 회전자자속 기준제어(Rotor flux oriented control)을 의미하며 이를 구현하기 위한 방법은 자속을 직접 측정 혹은 연산하는 직접제어 방식과 속도를 측정하여 슬립주파수 명령을 제어하는 간접방식으로 분류된다. 최근에는 기존의 회전자자속 기준방식뿐만 아니라 고정자자속(Stator flux oriented) 공극자속(Air gap flux oriented) 기준 방식등이 제안되고 있다. 본연구에서는 자기부상열차의 추진용 선형 유도 전동기의 추진에 가장 적합하다고 생각되는 고정자자속 기준벡터제어 방식과 이를 구현하기 위한 고정자 자속을 추정하는 방법에 대하여 설명한다. 또한 속도제어를 위한 속도 추정방식도 안내코일 등 부장치 없이 전동기 파라미터로 추정할 수 있는 기법에 대하여 논한다.

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다중 모델을 이용한 비선형 시스템의 예측제어에 관한 연구 (Nonlinear Predictive Control with Multiple Models)

  • 신승철;변증남
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제38권2호
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    • pp.20-30
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    • 2001
  • 본 논문에서는 신경회로망 기반의 다중 모델을 이용한 예측제어 방법에 간하여 기술한다. 플랜트의 특정한 피라미터 값들에 대해 다중의 모델을 구성하고, 이들 중 현재 시간에서 최적의 예측 값을 제공하는 모델을 스위칭 기법으로 선택한다. 선택된 모델의 예측 값을 기반으로 비선형 프로그래밍 방법으로 현재 시간에서의 제어 입력 값을 구하여 예측제어를 수행한다. 제안한 방법을 시간지연 값이 변하거나 매개변수 값이 가변하는 시스템에 적용하여 그 유용성을 보이고, 부하가 변동하는 자기부상열차 시스템의 부상제어에 이용한 모의 실험 결과를 보인다.

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