일반적으로 자동차의 샤시(chassis)라 하면 총체적인 개념에서 자동차로부터 차체(body)를 제외한 부분을 일컫는데, 구동 및 제동장치, 바퀴 현가장치, 조향장치, 타이어 및 휠 등이 이에 속한다. 1970년대 마이크로 컴퓨터의 응용기술이 도입되면서 엔진분야에서 시작한 자동차 전자화기술은 구동 및 제동분야에서의 전자제어식 제동잠김 및 구동 미끄럼방지 시스템(ABS/TCS)의 응용기 술을 거쳐 1980년 중반부터 차량의 현가 및 조향분야에서 능동형의 시스템이 개발되기 시작하 였다. 그 대표적인 예로서 자동차용 적응식 및 반 능동식 가변댐퍼(variable damper), 능동식 현가시스템(active suspension system) 그리고 4륜조향 시스템(four wheel steering system)을 들 수 있다. 1990년대에 들어서는 이러한 각종 능동형 시스템이 종합적으로 고려되어 설계되는 이 른바 자동차의 샤시 통합제어 시스템(chassis integrated control system)또는 능동형 샤시 시스템 (active chassis system)으로 발전되어 가고 있는 추세에 있다. 이 글에서는 최근에 가장 대표 적인 능동형 샤시시스템으로서 각종 능동식 현가시스템 및 4륜조향 시스템의 개발동향 및 기 술적, 경제적인 측면에서의 종합적인 검토를 하고자 한다.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.19
no.4
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pp.578-585
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2018
This paper proposes a design method for a 3-phase interior permanent magnet synchronous motor (IPMSM) and clamping force control method for an electro-mechanical brake (EMB) using co-simulation for a high-speed train (HST). A traditional pneumatic brake system needs much space for the compressor, brake reservoir, and air pipe. However, an EMB system uses up to 50% less space due to the use of a motor and electric wires for controlling the brake caliper. In addition, it can reduce the latency time for brake control because of the fast response and precise control. A train that has many brakes is advantageous for safety because of the control by sharing the braking force. In this paper, a driving method for a cam-shaft-type EMB is modeled. It is different from the ball-screw-type brakes that are widely used in automobiles. In addition, a co-simulation method is proposed using JMAG and Matlab/Simulink. The IPMSM was designed and analyzed with the JMAG tool, and the control system was simulated using Matlab/Simulink. The effectiveness of the co-simulation results of the mechanical clamping force and braking force was verified by comparison with the clamping force specifications of a HEMU-430X HST.
우리나라에서는 처음으로 도입된 유도 전동기 구동 직류, 교류 겸용방식의 인버터 전기차로서 서울시의 지하철 4호선에 투입된 차량을 소개하였다. 4호선 차량은 최신의 제어기술과 전력변환장치로서 제작되어 그 활약이 기대되는 만큼 장차의 철도차량의 주종을 이룰 것이 거의 확실시 되므로 관련된 기술자의 지대한 관심을 모으기에 충분하다. 더욱이 인버터 전기차에 대한 연구가 많은 진전이 있어 완전한 우리 기술로서 인버터 전기차의 제작이 가능해 질 것을 바라마지 않으며 이 해설이 지하철 4호선을 이해하는데 적으나마 도움이 되기를 기대하여 본다.
응급상태가 발생하면 여러 가지 응급구조장비를 탑재한 차량이 출동하여 현장에서 각종 구조 활동을 진행한다. 긴급 구난차량에는 각종 구조장비를 보유하고 있으며, 구조대원의 숙련도에 따라 구조결과는 약간씩 다르게 나타날 수 있지만 구조장비의 성능과 사용상의 편리성에 많은 영향을 받을 수 있다. 본 논문에서는 응급구조 차량의 엔진출력의 잉여분을 충분히 활용하여 엔진실 내에 장착이 가능한 고효율 발전을 설비하여 엔진의 시동만으로 전력을 생산하고 발생된 전압을 전력변환기를 통해 안정적인 전력을 확보하여 사용의 편의성을 도모할 수 있는 전원장치를 개발하였다.
본 논문은 하이브리드 자동차의 구동모터용 인버터에 적용되는 수랭 히트싱크의 설계 타당을 수치해석을 통해 검증하는 방법을 제시한다. 전력변환장치의 손실 계산, 발열체 모델링, 히트싱크 형상 모델링, 수랭 조건 입력, 히트싱크상의 열적 분포 해석, 유체 거동 시뮬레이션의 과정을 거치며, 본 논문에서는 650Vdc, 150kW급의 시리즈 하이브리드 차량의 구동 모터용 인버터를 예로 그 과정을 설명하고자한다.
Kim, Yeongsu;Jang, SukGeun;Kim, JiMan;Choi, Hwon;Oh, Sungkil;Lim, HackKyu;Kim, TeaHan
Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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2017.04a
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pp.61-61
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2017
노지 고추 수확작업은 100% 인력에 의존하고 있으며 7~9월에 걸쳐 5~6회의 다수의 작업이 수행되어 노동 강도가 크다. 또한 농촌의 고령화와 노동력 감소로 인하여 수확인력의 부족이 발생하고 있음에도 불구하고 시중에 유통되고 있는 고추 및 노지채소 수확작업 편이기기는 동력이 아닌 인력으로 이랑사이를 이동하며 작물을 수확하는 구조로 되어있다. 이는 노동 강도를 줄여주는 효과가 미미하기 때문에 동력이 수반된 편이장치가 필요하며 또한 적절한 모터 및 제어장치가 요구된다. 적절한 모터를 선정함에 있어서 영향을 주는 인자는 주행저항(RR)이며, 구성요소로는 구름마찰저항(Rr), 공기저항(RА), 등판저항(Rg), 가속저항(Ra)이 있으며, 다음과 같은 식으로 정의된다. 주행저항(RR)=구름마찰저항(Rr)+공기저항(RA)+등판저항(Rg)+가속저항(Ra) 구름마찰저항(Rr)=구름마찰저항계수(${\mu}$)${\times}$차량총중량(W) 등판저항(Rg)=차량총중량(W)${\times}Sin{\theta}$ 공기저항(RА), 및 가속저항(Ra)은 1m/s 미만의 속도가 요구되기 때문에 무시할 수 있다. 동력원에서 최종 구동축으로 전달된 동력은 주행장치를 통하여 지면에 전달되고 이 동력에 의해 작업차의 주행장치에 추진력이 발생하며 주행장치의 추진력이 주행저항 이상이 될 때 작업차는 전진하게 된다. 따라서 작업차의 주행속도를 V(m/s), 전동기의 효율을 ${\mu}_m$, 동력전달효율을 ${\mu}_{TD}$라고 하면 다음과 같은 식이 산출된다. 전동기의 소요출력(P)=주행저항(RR)${\times}$속도(V)/전동기의 효율(${\mu}_m$)${\times}$동력전달효율(${\mu}_{TD}$) 구름마찰계수를 0.3이라고 할 때 포장의 경사도와 작업차의 주행속도 변화에 따른 주행소요 동력을 비교하였다. 주행소요동력은 포장의 경사각과 주행속도의 증가와 더불어 증가한다. 고추 및 노지채소 수확작업 편이장치의 작업시 요구되는 주행속도는 일반적으로 0.25m/s, 등반각은 5도이다. 이때 구동 전동기의 출력은 안전율을 고려하여 식에 의해 계산한 결과 1ps으로 산출 되었다. 선정한 구동모터의 감속비는 7.18 : 1, 에너지의 효율은 78 %, 기동토크는14 N/m 이며, 축전지의 경우 구동모터에 기반 하여 구입이 간편하고 상용화 되어있는 연축전지를 사용하여 교체 및 수리가 간단하도록 하였다. 축전지는 12V 18Ah의 축전지 2개를 사용한다.
상용차에서 사용되고 있는 기계식 에어컨 시스템은 엔진의 가동(주행 또는 공회전)에 의해 발생되는 에너지를 이용해 차량 실내온도를 유지시켜준다. 이러한 기계식 에어컨 시스템의 작동은 엔진 구동력의 일부를 사용하기 때문에 상용차의 연비와 큰 관련성 있다. 상용차는 하절기 작업대기, 차량 내 야간취침 등이 빈번해 운전자의 운행습관에 따라 연료 소비량이 증가하는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 개선하고자 대형 상용차량이 정차중인 무시동 기간에도 일정 온도의 유지가 가능 하도록 4kW급 Cascaded 푸쉬-풀 컨버터와 전동식 압축기 구동용 인버터로 구성된 전력변환장치를 제안하였다.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.12
no.8
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pp.3610-3616
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2011
Electrical Railroads provide electric power, which can operate vehicles, via feeder wires. And the supplied current returns to the transformer substation through lines and ground net. The used load current depending on the operation of rail vehicles in the electric railway sections returns to the substation through a track which is a return circuit. The load current contains harmonics because of the power conversion equipment used in rolling stocks and such harmonic currents should not affect train control system. In this paper we present the test result in order to verify that the harmonics produced by the operation of rail vehicles in the newly built electric railway sections can affect interlocking systems. The test in question was performed in a linking section that trackside equipment under railway operating conditions and interlocking are linked in order to identify whether or not the interlocking fitted in a signal machine room can be affected by harmonics according to railway operation.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.37
no.1
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pp.25-30
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2013
In military vehicles moving over poor roads, severe vibration of the chassis can damage internal components. Currently, many studies have focused on active and semi-active suspensions to reduce the vibration of the chassis. In this study, a vibration reduction technique is suggested by applying a unique rotating suspension structure. SH-ADD, a type of modified Skyhook, was selected as a controller for vibration reduction. A random ISO class E road was selected as the driving road. The simulation was performed using ADAMS Control and Matlab Simulink. The control result was compared with the RMS acceleration with a focus on the cumulative fatigue of the internal equipment.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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