• 융합신호처리학회논문지
• /
• 제1권2호
• /
• pp.153-159
• /
• 2000

제어대상인 현수형 케이블의 수학적 모델을 구성하고 이것에 장력이 발생하는 교류서보 전동기의 수학적 모델을 구하였다. 제어방법은 제어대상의 동적 모델이 비선형 시변계이기 때문에 강인성이 있는 퍼지제어를 적용하고 차대가 움직이기 시작할 때 발생하는 오버슈트를 억제하기 위해서 피드포워드 제어를 도입하여 정장력 제어 시스템을 구성하였다. 시뮬레이션에 의해 그 유효성을 평가하였으며 양호한 결과를 얻었다.

• 소음진동
• /
• 제9권2호
• /
• pp.317-323
• /
• 1999

Dynamic characteristics of catenary that supplies electrical power to high-speed trains are investigated. A simple catenary is composed of the contact and messenger wires connected by droppers possessing bi-directional stiffness properties. For slender, repeating structures such as catenary, both the wave propagation and vibration properties need to be understood. The influence of parameters that determine catenary dynamics are investiaged through numerical simulations involving finite element models. The effects of the tension and flexural rigidity of the contact wire is first investigated. The effects of dropper characteristics are then investigated. For linear droppers wave propagation as well as modal properties are determined. For large catenary motion, droppers can be modeled as bi-directional elements possessing low stiffness in compression and high stiffness in tension. For this case, impulse response is computed and compared with the cases of linear droppers. It is found that the catenary dynamics are primarily determined by contact wire tension and dropper properties, with large responses observed in 5∼40 Hz frequency range. In particular, the dropper stiffness and spacing are found to have dominant influence on the response frequency and the wave transmission characteristics.

• 전기학회논문지
• /
• 제64권8호
• /
• pp.1256-1261
• /
• 2015

Along with the increase of railway catenary system operation speed to 400 km/h, there have been growing demands for good quality current collection systems that satisfy quality standards as well as criteria for safe working. Retaining uniform elasticity tension of contact wires is essential in maintaining high quality contact between pantograph and OCL (Overhead Contact Line) of current collection systems in high speed railways. Therefore, the tension of contact wire must be kept within tight tolerance limits in both working conditions and adverse weather conditions of catenary system. In accordance with these conditions, this paper presents a real time monitoring system for the tensioning device of the newly installed catenary system on the special route of Honam high speed line for 400 km/h operation. For the verification of the true value of tension of contact wires, we have developed ring-type tensioning sensors which were installed on supporting points of mast which compose the catenary system. According to the field test performed on the Honam high speed line catenary system, variation of tension was measured accurately in real-time.

• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.932-939
• /
• 2011

This paper deal with technique of tension length calculation for 350km/h high speed catenary system. Tension length affects in facility investment. Possibility of overlap increasing a tension length and the equipment investor decreases in order to decrease. Considers the parameter which specifies and the grudge which is possible long the fact that decides a tension length is the aim which is important plans overhead contact line. The element which decides a tension length with next following; (i) Operating range of tension device, (ii) Change of the horizontal tension which affects possibility of the effect which operates to the line and span, (iii) Tension of wire material the tensile force which is relation, (iv) Wire thermal expantion which relates with a standard temperature, (v) Curve radius, (vi) Wind velocity, (vii) Thermal range of overhead contact wire and mechanical design of tension mechanism etc.

• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 1999년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.176-184
• /
• 1999

Dynamic characteristics of pantograph-catenary system that supplies electrical power to high-speed trains are investigated. A simple catenary is composed of the contact and messenger wires connected by hamgers possessing bi-directional stiffness properties. The influences of parameters that determine the contact properties of pantograph-catenary system are investigated through numerical simulations. For the catenary, a finite difference model composed of 10 spans is constructed. The contact and messenger wires are modeled as strings with respective tension and damping ratio values. The pantograph is modeled as a linear 3-degree-of-freedom system. It is found that the tension, number of hangers and damping ratios as well as the speed of the train significantly influence the contact forces and contact separation rate

• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.265-272
• /
• 2001

Dynamic characteristics of catenary system for KTX Korean high-speed trains are investigated. A simulation program based on the finite element models of the catenary is developed. The influences of the various design parameters on the vibrational responses of the catenary are determined. The main design parameters include tension on the contact and messenger wires and the stiffness of the droppers connecting the two wires. The vibrational responses are primarily determined by the reflections of the propagating wave, and the dropper stiffness is found to be the dominant factor that influences overall dynamic characteristics of the catenary.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제19권11호
• /
• pp.350-356
• /
• 2018

팬터그래프(Pantograph)와 전차선간의 동적 상호작용인 접촉력(contact force)은 차량에 대한 안정적 전원공급 특성인 집전성능을 평가하는 중요한 지표이다. 본 연구에서는 동력분산형 고속열차 시험차량인 HEMU-430X(High-speed Electric Multiple Unit - 430km/h eXperiment) 차량의 팬터그래프 동적 접촉력 특성을 전차선 장력에 따라 분석하였고, 이를 팬터그래프-전차선 동적 상호작용 모델을 이용한 해석결과와 비교하였다. 시험결과와 해석결과를 비교한 결과, 주요 동적접촉력 특성인 평균접촉력 및 접촉력 표준편차가 비교적 잘 일치하는 것을 확인하였다. 또한 해석모델을 이용하여 전차선 장력과 접촉력과의 상관관계를 차량 운행속도에 따라 제시하였으며, 이를 이용하여 각 운영속도별 최적 전차선 장력을 제시하였고 이를 국제규격과 비교하였다. 그 결과 해석을 통해 도출된 결과와 국제 규격에서 권장하는 전차선 장력이 비교적 잘 일치하는 것을 알 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제31권5A호
• /
• pp.361-367
• /
• 2011

케이블구조의 기하학적 비선형해석을 위한 탄성포물선 케이블요소를 제시한다. 이를 위하여 먼저 탄성현수선 케이블요소에 대한 적합조건과 접선강도행렬 유도과정을 간략히 요약한다. 이를 토대로 장력이 충분히 도입되어 자중에 의한 처짐 형상이 포물선에 가깝다는 가정 하에서 무응력길이를 포함하는 탄성포물선 케이블요소의 비선형 힘-변형관계식과 접선강도행렬을 유도한다. 또한 현(chord) 방향으로 두 케이블요소의 등가 공칭장력식을 정의한다. 탄성포물선 케이블요소의 수치적인 정확성을 확인하기 위하여, 경사진 케이블을 한 개의 탄성현수선과 탄성포물선 케이블요소로 각각 모델링하여 매개변수 해석을 수행하고 비교, 분석한 결과를 제시한다. 제시된 탄성포물선요소는 충분한 정확도를 가지고 케이블지지 구조물의 초기치해석 및 기하비선형해석에 효과적으로 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제15권5호
• /
• pp.447-453
• /
• 2012

본 논문은 경부 고속선과 같이 사전이도가 주어지는 기설 전차선로에서 전차선 장력만을 증가시켜 임시적인 속도 향상 도모하는 경우에 팬터그래프와 습동하는 전차선의 접촉 평면상의 기하학적 형상의 변화가 어떻게 될 것인가를 검토한 것이다. 검토를 위하여 우선 사전이도가 있는 경우에도 정확히 드로퍼 길이를 계산해 낼 수 있는 드로퍼 길이 계산 수식에 대하여 알아보았다. 다음으로 드로퍼 길이 계산 수식을 프로그램화한 전용계산 프로그램을 이용하여 경부고속선 전차선로의 49.5m 경간을 대상으로 전차선 장력을 20kN에서 23kN 및 25kN으로 증가시켰을 때 사전이도량의 변화를 계산하여보았다. 그리고 경부 2단계 구간 현장에서 실제 장력 증가 실험을 실시하여 사전이도량의 변화를 측정하였다. 측정 결과는 계산 값과 비교 검토를 수행하였으며, 결론적으로 전차선 장력을 증가시켜도 기하학적 형상의 변화는 미미하며 집전 성능에 별 영향이 없을 것임을 확인하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제43권5호
• /
• pp.583-605
• /
• 2012

This paper presents a spatial catenary cable element for the nonlinear analysis of cable-supported structures. An incremental-iterative solution based on the Newton-Raphson method is adopted for solving the equilibrium equation. As a result, the element stiffness matrix and nodal forces are determined, wherein the effect of self-weight and pretension are taken into account. In the case of the initial cable tension is given, an algorithm for form-finding of cable-supported structures is proposed to determine precisely the unstressed length of the cables. Several classical numerical examples are solved and compared with the other available numerical methods or experiment tests showing the accuracy and efficiency of the present elements.