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.
Recently the car tuning has become a trailblazing and creative culture that expresses the personality of the owner. In this paper, the "Car-Vatar", which is the compound word formed from the words "Car" and "Avatar", has been developed to investigate car tuning on the metaverse engineering platform. The Car-Vatar has been developed as a web-based vehicle dynamic simulation service for providing information about car tuning. That has been focused on investigating diverse vehicular performances, such as acceleration, braking, handling and fuel efficiency, according to the tuning vehicles and tuning parts on the virtual engineering platform. The Car-Vatar platform has provided two major services; one is real-time 3D tuning information system for the dress-up and performance-up tuning parts, the other is diverse vehicle dynamics system for the performance-up tuning parts. To check the validation of the Car-Vatar platform, the comparison between virtual simulation results and driving test results has been discussed on various driving environments.
본 논문에서는 철도 시스템에 에너지 저장장치를 도입하여 충 방전을 통한 가선전압의 안정화와 회생에너지의 효율적인 사용을 모의하였다. 이를 위해 간단한 철도 모델과 적절한 제어기법을 제시하였다. 가선전압의 영역을 제어가 필요한 두 영역과 정상운전 영역으로 구분하여 전압제어를 하고, 슈퍼커패시터의 전류제한을 충족시키기 위하여 전류제어를 병행하였다. 이를 바탕으로 에너지의 저장, 방출을 시뮬레이션을 통하여 확인하였고, 철도의 운전 상태에 따라 에너지 충 방전을 통한 에너지 효율을 살펴보았다.
철도 시스템의 전력 소비를 줄이기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 그 중에서 급속충전방식 무가선 전동차 시스템은 철도 분야에서 매우 효율적인 에너지 절감 기술로 주목 받고 있다. 본 논문에서는 ESS를 이용한 급속충전 무가선 전동차 시스템을 소개하고 현재의 도시철도 전기요금 산정방식에 대하여 분석하였다. 이러한 분석을 바탕으로 급속 충전 무가선 전동차 시스템 적용 가능한 두 가지 전기요금 저감 방안(기본요금을 저감하는 방식(Case 1)과 전력량요금을 저감시키는 방식(Case 2))을 제안하였다. 제한하는 방식의 타당성 확인을 위해 현재 운영 중인 전동차 시스템(도시철도 2호선)의 전기요금과 비교하여 비용 경제성을 평가하였다.
직류 전철변전소의 가선전압은 전동차들의 회생제동 및 역행가속패턴에 따라 급격히 상승 또는 하강하는 특성을 갖는다. 가선전압 순시 변동폭을 최소로 유지함으로써, 전철변전소와 전동차들의 에너지 효율을 개선시키기 위한 다양한 연구들이 이루어지고 있다. 본 논문은 직류전철 변전소의 가선전압의 급격한 변동특성을 모델링하고 선형인공 신경망 알고리즘을 이용한 가선전압 회로모델의 파라메터 추정 방법을 제안하며, 최소자승법을 이용한 추정방법과의 비교를 통해 이 방법의 타당성을 입증한다. 가선전압 및 피더전류들의 누적 측정값을 사용하여 일괄처리 최소자승법으로 RC 병렬회로의 파라메터들을 추정한 결과를 제시하며, 실시간 가선전압 및 피더전류 측정값을 이용하여 오차역 전파방식으로 학습되는 선형인공신경망 기법 추정 결과를 분석한다.
경부고속철도는 운영환경(차량,구배,곡선,시설물 등)에 따라 궤도회로를 여러 개의폐색으로 분할하여 운행하는 고정폐색방식의 열차제어시스템으로 운행된다. 고정폐색방식 열차제어시스템은 선행열차의 점유폐색을 기준으로 진입/진출폐색속도, 목표거리, 감속도와 같은 운행정보를 차상열차제어장치로 전송하여 연속적으로 열차를 제어하는 방식으로, 경부고속철도 열차제어시스템은 열차가 해당 폐색의 진입/진출속도를 초과할 경우, 비상제동명령을 내려 열차의 안전한 운행을 보장한다. 본 논문에서는 안전한 운행을 위해 폐색에 할당되는 속도제어코드의 생성원리를 분석하여, 최고운행속도와 운행차량특성에 따른 속도제어코드를 도출하고, 도출된 속도제어코드에 따른 운행시격 분석을 통해 열차 운행효율을 분석하였다. 이와 같은 연구는 기존 고속철도의 증속 및 신규 고속철도 열차제어시스템 설계 자료로 활용될 수 있다.
철도기술의 발전 이후 현재 도시철도에서는 국내 처음으로 열차의 안전한 운행 제어를 위한 자동/무인 운전이 가능한 자동 열차 운행 장치(ATO)를 도입해 안정적으로 정시 운행을 하고 있다. ATO 자동운전은 제어기준 값(목표속도)과 피드백 값(실제속도)간의 오차에 의한 전동차의 역행과 제동을 반복함으로 에너지 효율 낮다. 본 논문에서는 고정된 역간 거리를 정해진 운전 시분 내에 주행에너지를 최소화하며 주행하는 열차의 특성을 파악하고 모델링한다. 따라서 5호선 실 노선 구간별 운전시분 내에서 실측 데이터 분석을 위해 직선구간/구배구간/곡선구간 등 구간을 선정하고 그 구간에서 열차의 주행패턴에 따라 변화하는 주행에너지를 최소화하는 최적의 주행 패턴을 제시하였다.
회생차량에서 직류전원단으로 회생되는 에너지를 교류전원측으로 반환하여 활용하기 위한 장치로서 사이리스터 인버터가 널리 사용되고 있다 기존의 사이리스터 인버터는 단방향의 위상제어방식으로 출력의 역률제어가 불가능하고, 고조파 함유율이 높아 별도의 필터를 필요로 한다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하고자 스위칭 소자로서 양방향 제어가 가능한 IGBT를 채용하여 Space vector PWM 제어를 함으로서 유효전력 및 무효전력 제어가 가능한 인버터를 개발하였다. 개발한 인버터는 상업용으로 실계통에 바로 적용이 가능하도록 경제성 및 신뢰성을 제고하여 전체 제어시스템을 디지털 형식으로 구현하였고, 저대역 필터를 내장하여 고조파 발생을 억제하였으며, 전체 부피를 콤팩트하게 하였다. 본 논문에서는 전기철도 직류급전계통에 적합한 회생 인버터의 설계기준, 기술사양, 전력회로, 인버터 및 계통연계 제어기법, 개발시스템, 시험결과 및 특성 등을 기술하였다.
Purpose: The objective of this paper was to compare test standards regarding the performance and safety of agricultural tractors to identify the differences in test conditions, measurement tolerances, and test procedures. Based on the comparison, some recommendations were proposed for possible revisions or improvements to current tractor test standards. Methods: The test standards and codes of major standards development organizations (SDOs), such as the Organization for Economic Cooperation and Development (OECD), the International Organization for Standardization (ISO), the American Society of Agricultural and Biological Engineers (ASABE), EC type approval, and the board of actions of the Nebraska Tractor Test Laboratories (NTTL), were selected and analyzed. Comparison of the test standards: The ISO provides references for fuel and lubricants for tractor tests, and the OECD provides additional measurements for calculating fuel consumption characteristics during the power take-off (PTO) tests. The ISO, EC type approval, and the ASABE provide PTO protective device and the safety requirements. During drawbar power tests, seven transmission ratios are selected for fully automatic transmissions, according to the OECD. In case of hydraulic lift tests, ISO 789-2 and OECD Code 2 advise the use of a static lift force, while SAE J283 advises the use of additional dynamic lift capacity tests for a better representation of in-field operations. The OECD, the ISO, and EC type approval determine the seat index point (SIP), whereas the ASABE determines the seat reference point (SRP) for roll-over protective structure (ROPS) tests. Diversified measurement tolerances were among the braking performance test standards. The European Union (EU) has developed daily limits for vibration exposures with adaptations from ISO 2631-1. Electromagnetic compatibility evaluations are emerging of high-efficiency tractors due to the long-term conformance to electromagnetic emissions and interferences. Comparisons of tractor test standards discussed in this paper are expected to provide useful information for tractor manufacturers and standards development personnel to improve the performance and safety test standards of tractors.
국내 도시철도시스템에서 채용한 직류급전시스템에서 다이오드 정류시스템을 사용하여 역방향 조류가 불가능하다. 이에 따라 전동차의 감속 또는 제동시에 발생하는 회생 전력을 재활용하지 못하고 열에너지로 소비하게 된다. 잉여 회생 전력의 재활용은 에너지 이용의 극대화, 전동차의 제동 성능 향상 및 분진 감소 등의 환경 친화적인 효과를 얻을 수 있으며, 정류기와 역병렬로 인버터를 설치하여 타 계통으로 전달하거나 저장하는 형태로 가능하다. 본 논문에서는 발생한 잉여 회생 전력을 교류 전력으로 변환하여 고압배전계통이나 한전 계통으로 역송전이 기능한 회생용 인버터의 시험 설비 개발 및 성능시험에 대하여 제안하였다. 회생용 인버터 개발 후 개발품의 성능 시험을 위하여 직류급전시스템을 모의할 수 있는 교/직류 전원 설비 및 부하설비를 이용하여 회생용 인버터의 고유 성능을 시험 및 분석하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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