• 제목/요약/키워드: Electric railway Vehicle

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열차제어시스템을 위한 전동차 제동특성 분석 (Analysis of braking characteristics of electric multiple unit for train control system)

  • 최돈범;오세찬;김민수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권12호
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    • pp.887-895
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    • 2018
  • 본 논문은 수송량 증대를 위한 열차제어시스템의 안전거리 설계와 전동차 제동설계에 활용할 수 있는 제동모델을 제시한다. 제동모델을 위해 6량 1편성으로 운행되는 전동차의 제동특성을 시험하였다. 제동특성에 영향을 줄 수 있는 인자로는 마찰계수, 제동압력의 변화, 회생제동 등이 있으며 시험을 통해 확인하였다. 제동압력은 상용제동과 비상제동으로 구분하고 차량의 특성을 반영하였다. 주행하는 철도차량에 작용하는 외력은 주행저항을 측정 시험과 후처리 방법을 제시하고 있는 KS R 9217에 따라 시험을 수행하고 2차 다항식 형태로 해당 열차의 주행저항을 제시하였다. 차량의 재원, 마찰계수, 제동압력, 주행저항을 바탕으로 직선 평탄 선로를 주행하는 전동차의 동적 거동은 다물체 동역학 해석 소프트웨어를 이용하여 해석하였다. 해석결과는 상용제동과 비상제동에 대하여 시험결과와 비교 검증하였으며 상당히 합리적인 결과를 도출하였다. 검증된 모델은 제동초기 속도에 따른 정지거리를 분석하고 감속도 중심의 제동모델과 비교하였다. 또한, 운영기관의 마찰계수 한계치에 따라 열차제어시스템을 위한 안전거리는 변화할 수 있음을 확인하였다. 본 연구의 결과는 철도차량들을 연결하여 운행하는 열차의 동적 거동해석에 활용할 수 있을 뿐 아니라 차량 설계에서 제동에 영향을 미치는 다양한 선로환경 분석과 제동 성능향상의 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

도시철도용 전기기계식 제동장치의 특성시험 (Characteristic Test of the Electro Mechanical Brake Actuator for Urban Railway Vehicles)

  • 김민수;오세찬;권석진
    • 한국정밀공학회지
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    • 제33권7호
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    • pp.535-540
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    • 2016
  • The braking device in railway vehicles decelerates or stops the train by dissipating the thermal energy converted from kinetic energy into the air. Therefore, the brake system is crucial for safety. In this paper, we performed a study on an electromechanical brake actuator using an electrical motor as an alternative to pneumatic air cylinders to reduce the idle running time in braking, which subsequently increases braking distance, and to ensure reliable response characteristics. Especially, to analyze the response characteristics of the electromechanical brake actuator, we measure the delay time, response time and power consumption compared to the air cylinder. It is confirmed that the electromechanical brake actuator can reduce reaction time by 0.1 seconds (Braking Action) and 0.46 seconds (Brake Release) compared to the air cylinder.

규칙기반 알고리즘을 이용한 수소연료전지/배터리 하이브리드 철도차량 모델링 (Modeling of Hybrid Railway Vehicles with Hydrogen Fuel-Cell/Battery using a Rule-Based Algorithm)

  • 오윤기;한별;오용국;류준형;이교범
    • 전기전자학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.610-618
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    • 2020
  • 본 논문에서는 규칙기반 알고리즘을 이용한 수소연료전지/배터리 하이브리드 철도차량 모델링을 제시한다. 모터의 운전영역에 따른 토크 곡선을 계산하여 견인 시스템의 구동 전력을 결정하고 철도차량의 각 운전 모드에 적용하여 전기 시스템을 모델링 한다. 전기 시스템의 전력은 규칙기반 알고리즘을 이용한 에너지 관리시스템(Energy Management System, EMS)으로 결정한다. 배터리의 충전상태(State Of Charge, SOC)에 따라 운전 영역을 세분화하여 수소 소비량을 효율적으로 관리한다. 제안하는 철도차량 모델링의 타당성은 MATLAB/Simulink 시뮬레이션을 통해 검증한다.

속도향상에 따른 열차속도와 전차선 파동전파속도에 대한 실험적 연구 (A Experimental Study on Train Speed and Wave Propagation Speed of Contact Wire according to the Speed-up)

  • 이기원
    • 전기학회논문지
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    • 제62권12호
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    • pp.1820-1823
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    • 2013
  • An overhead catenary system is the one of the main subjects for increasing speed in electric railway. When a vehicle increases the speed over 350km/h, vibrations and wave propagation reflections occur severely. Therefore, the system suitable for the speed are needed. A wave propagation speed of contact wire is the main criteria to determine the tension for the system. Therefore, a train speed is restricted below 70% of wave propagation speed of it in European railway code. In this study, we measured a strain and uplift of contact wire while HEMU-430X tain is operated for the speed-up trial test in Kyungbu high-speed railway. The measured strain and uplift are analyzed with wave propagation speed according to the speed-up. The more a train speed reaches to a propagation speed, the more measured strain is high. Through the study, an experimental approach is performed about the code which a train speed is restricted below 70% of wave propagation speed of it.

고속철도차량 전기장치의 특성에 관한 연구 (A Study on Characteristic of Electric Apparatus for High Speed Train)

  • 한영재;김기환;박춘수;김진환;김현;민평오
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.435-437
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    • 2003
  • Recently, as the road capacity reaches the limit and environmental problems becomes serious, there is gradually increased a need for railroad vehicles that are environment-friendly and have time regularity, reliability and safety. Accordingly, in addition to conventional railroad vehicles, lots of vehicles are being newly developed. We developed the hardware and software of the measurement system for on-line test and evaluation of korean hish speed train. The software controls the hardware of the measurement data and acts as interface between users and the system hardware. In this paper, we is studied for electric apparatus performance of railway vehicle using sensor. In order to this test is developed signal conversion system. Using this system, we obtained important result for pantograph voltage, battery voltage, axle speed, and running speed.

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저상 굴절차량 조향 시스템 전자제어장치 테스트 플랫폼 구축 (Building the Test Platform for All Wheel Steering Control System of Bi-Modal Tram)

  • 조창연;이수호;문경호;박태원;정기현;최경희
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.1616-1625
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    • 2007
  • Recently, embedded systems role as control systems instead of mechanical control systems in many parts of vehicles. In cases that embedded systems are used controling the electric signal, it is important to secure the reliability of a software within embedded systems. In this paper, the test platform for securing the reliability and real-time characteristic of the embedded system that controls electric signal of All Wheel Steering Control System in a Bi-modal tram is proposed. The platform is built on a HIL (Hardware In the Loop) architecture. Through the HIL platform, various vehicle conditions, driver activities and environment conditions can be successfully tested without actual driving, hence improving the reliability of the embedded system for the All Wheel Steering Control System.

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고속 전철 시스템의 정적 평형 및 선형 진동 해석 (Static equilibrium and linear vibration analysis of a high speed electric train system)

  • 김종인;유홍희;황요하
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 1998년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.305-312
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    • 1998
  • A formulation to perform static equilibrium and linear vibration analysis is presented in this paper. The formulation employs minimum number of equations of motion which are derived by using a partial velocity matrix, The static equilibrium analysis is performed first, then the linear vibration analysis is performed at the static equilibrium position. By using the formulation presented in this paper, static equilibrium and linear vibration analysis of a high speed electric train system are performed. A single bogie system, a power vehicle, and a train system which consists of five vehicles are analyzed, respectively. Natural frequencies and a few lowest mode shapes of the three are identified in this paper.

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부분방전 측정에 의한 하이브리드차량 견인전동기의 절연성능평가 (Evaluation on Insulation Performance of Traction Motors for a Hybrid Vehicle by Partial Discharge Measurement)

  • 박대원;박찬용;최재성;길경석;이강원
    • 한국철도학회논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.249-253
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    • 2009
  • 본 논문에서는 부분방전 측정에 의한 하이브리드 차량용 견인전동기의 절연평가에 대하여 기술하였다. 부분방전법은 효과적인 비파괴시험으로 저압용 전기전자기기의 절연성능평가에 사용되어 왔다. 부분방전 측정시스템은 결합회로망, 저잡음 증폭회로 및 주변 전자회로로 구성되며, 주변 잡음의 영향을 최소화하기 위하여 차폐함내에 설치하였다. 교정실험으로부터 부분방전 측정시스템의 주파수 대역은 $1[MHz]{\sim}30[MHz]$ (-3[dB]), 감도는 19[mV/pC]로 평가되었다. 기사용 전동기와 신품 전동기에서 방전개시전압(DIV)과 겉보기 전하량(q)을 측정한 결과, 기사용 전동기의 방전개시전압은 $1,100[V_{rms}]$, 겉보기 전하량은 105[pC], 신품 전동기에서의 방전개시전압은 $1,400[V_{rms}]$, 겉보기 전하량은 84[pC]이었다. 방전개시전압과 전하량을 비교함으로써 견인전동기의 절연상태를 평가할 수 있었다.

독립 구동 굴절차량의 회전반경 감소를 위한 토크분배 알고리즘 (Torque Distribution Algorithm of Independent Drive Articulated Vehicle for Small Radius Turning Performance)

  • 이기범;황가람;탁준영;서인수
    • 한국철도학회논문집
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    • 제17권5호
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    • pp.336-341
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    • 2014
  • 기차나 군용 트럭 등에 이용되던 굴절차량이 승객의 대량 수송을 위하여 일반 도로에 적용이 검토되고 있다. 레일을 따라가지 않고 일반 도로에서 주행하는 굴절차량은 회전반경, 차량 선회 폭, 이탈궤적, 스윙아웃등 다양한 제어 요소를 갖는다. 현재 승객 수송을 목적으로 제작되는 굴절차량은 각 바퀴에 하나의 모터를 장착하고 구동하는 독립 구동 방식을 채택하고 있으며, 각 바퀴의 독립 제어를 통하여 차량의 빠르고 정확한 자세제어가 가능하다. 이 논문에서는 여러 제어 요소 중 굴절차량의 최초 목적인 회전반경 감소를 위한 토크 분배 알고리즘을 제안하고, 시뮬레이션을 통하여 회전 반경이 감소함을 검증하였다.

서울메트로 승무.차량 운전장애에 대한 개선방안 (Obstacle of a train crew & Vehicle Operation For Improvement Program In Seoul metro)

  • 이태식;박민서;배우병;김동석;김준택
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1168-1173
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    • 2007
  • The Seoul Subway is one of the most heavily used Subway System in the world. It provides reliable transportation services, conveys nearly 4 million Passengers across 117 subway stations with a length of 134.9 Km. Over the years the safety for the Subway has been a major concern, trains going off the track, equipment failure, careless operation, Signal failure are increasing day by day. In a Recent Public opinion 40% said the causes to above facts are Vehicle breakdown because of Operators, Old rail defect, Quality of material. 20% of the opinion said the obstacles were because of Operation, crew carelessness, negligence in signal operation. In case of any accident the crew members cannot resolve the issue on site (Aid insufficiency), because of lack of knowledge and carelessness. The main obstacles for Subway are vehicle breakdown, Electric equipment failure, Signal Equipment failure, and Crew carelessness. This paper aims to provide major problems which are needed to be solved as quickly as possible for citizen's safety for a comfortable subway system making a comfortable ride and providing better service gradually.

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