• 제목/요약/키워드: Rail traction system

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외란 관측기 기반의 BLAC 전동기로 구동하는 레일 트랙션 시스템의 위치 제어 (Position Control Scheme of Rail Traction System Based on the BLAC Motor With Disturbance Observer)

  • 조기완;이동희
    • 전력전자학회논문지
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    • 제26권2호
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    • pp.127-134
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    • 2021
  • This study presents an overhang-type rail traction system using dual brushless AC (BLAC) motors with hall sensors. For an accurate position and moving length control of the designed rail traction system, instantaneous position controller using speed reference model and modified disturbance observer for BLAC motor with hall sensor are proposed. The presented speed reference model is designed to satisfy the required performance of 200 mm/s with proper acceleration and deceleration slopes to reduce mechanical vibration. Through the instantaneous speed reference model, instantaneous position and speed errors can be compensated together. Furthermore, the modified disturbance observer for BLAC motors with low-resolution hall sensors can improve the torque and speed control performance. The proposed disturbance observer is based on an actual motor speed. However, the feedback speed information of the hall sensor is not enough for use in the low-speed region. The practical adopted disturbance observer uses an activation speed band to the actual torque controller of the designed rail traction system. The proposed position control scheme is verified by the MATLAB-Simulink model and a practical manufactured traction system. In the computer simulation and experiments, the proposed position control scheme shows advanced control performance.

직류 전기철도에서의 레일전위 및 누설전류 해석을 위한 시뮬레이션 모델링 (A Simulation Modeling for Rail Potential and Leakage Current Analysis in DC Traction System)

  • 윤임중;이종우
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.196-201
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    • 2008
  • In DC traction systems, a part of feedback current returning through rails becomes leakage current, illumination on a metal laid underground results from the leakage current to ground. To prevent the leakage current on rails, feedback rails almost have insulated with the ground. Insulation between rails and the ground causes that the earth method changes a isolated method in DC traction systems. the rail potential rise results in the isolated method. the rail potential rise causes an electric shock when a person touches the ground and rolling stock. To decrease the rail potential rise and leakage current, there are methods for reducing the feedback resistance and current of rails, increasing the leakage resistance, decreasing the distance between substations. But it are necessary to forecast and analyze the rail potential and amplitude of leakage current. In this paper, we modeled DC traction systems and feedback circuit to simulate the rail potential and amplitude of leakage current using PSCAD/EMTDC that is power analysis program, forecasted the rail potential and amplitude of leakage current about changing various parameters in the electric circuit. By using the simulation model, we easily will forecast the rail potential and amplitude of leakage current in case of a level of basic design and maintenance in electric railway systems, valuably use basic data in case of system selection.

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직류 급전시스템에서의 지락고장에 따른 전압상승 시뮬레이션 (Voltage rising simulation due to the ground fault in DC traction system)

  • 정호성;한문섭;박영;정상기;권삼영
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.215-217
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    • 2008
  • DC fraction system can damage human and other facilities due to the rising of rail potential. Therefore the earth fault detection relay protects system using rail potential induced in train operation and ground fault. However the conventional protection system cannot operate due to the fault resistance and might operate unwanted voltage rising due to the other substation ground fault. So this paper models DC traction system using PSCAD/EMTDC and simulates the rail potential rising. We can estimate the rail potential rising in DC traction system through the various simulation.

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철도용 무선전력전송시스템의 급전선로와 레일유기전압의 관계 (Relation between Induced Voltage of Rail and Feeding Line of Wireless Power Transfer System for Railway Application)

  • 김재희;박찬배;정신명;이승환;이병송;이준호;이수길
    • 한국철도학회논문집
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    • 제17권4호
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    • pp.228-232
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    • 2014
  • 철도의 무선전력전송 시스템을 구현하는데 있어 급전선로에서 생성된 자기장은 레일에 유기전압을 형성한다. 레일의 유기전압은 궤도회로의 동작 및 안전사고에 영향을 줄 수 있기 때문에 최소화하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 3가지 무선전력전송 선로에 대해서 레일에 형성되는 유기전압의 관계를 시뮬레이션을 통하여 살펴보고 레일 유기전압을 줄이기 위한 급전선로의 자기장 분포를 제시한다.

비접지 급전시스템에서의 레일전위상승과 누설전류 계산 (Calculation methods for the rail potential rise and the stray current in the ungrounded DC traction system)

  • 정상기;박현준;권삼영;배창한
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2006년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.631-635
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    • 2006
  • DC traction power system is operated ungrounded to minimize the stray current. This causes rail potential increase and makes hazardous condition to the person in touch with running rails. To prevent the hazardous condition, maximum allowable limits on rail potential rise are set by regulations in advanced foreign countries. In this paper, the simplified calculation methods for the rail potential rise and the stray currents are discussed.

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도시철도 직류 비접지 급전계통에서의 선택 지락보호시스템의 성능평가 (An Evaluation of Selective Grounding Fault Protective Relaying Technique Performance on the Ungrounded DC Traction Power Supply System)

  • 정호성;김주욱;신승권;김형철;안태풍;윤준석
    • 전기학회논문지
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    • 제61권12호
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    • pp.1964-1969
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    • 2012
  • This paper presents to verify the selective grounding fault protective relaying technique for the ungrounded DC traction power supply system. This system selectively blocks fault section when grounding fault occurred. In order to perform this verification, field test facilities have been installed on Oesam substation and Worldcup-Stadium substation, and field test process has been suggested. Also, selective grounding fault protective relaying components and rail voltage reduction device have been tested with the various trial examinations. In order to compare and evaluate performance of the selective grounding fault protective relaying function, field test system was modeled and the system fault simulation results were compared and evaluated with the field test result. Performance of selective grounding fault protective relaying function was evaluated with the above-mentioned process, and the fact that the system recognizes fault section irrespective of insulation between rail and ground and fault resistance from grounding fault.

도시철도차량용 VVVF인버터 본선시운전 시험 (A Routine Test VVF Inverter For Urban Rail Traction)

  • 한영재
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2000년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.572-575
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    • 2000
  • In this paper we studies VVVF inverter for 1C4M propulsion system of urban rail traction. This inverter is consisted of inverter stack DB unit and control unit. To prove performance of inverter carry out main track test. From test for VVVR inverter verifies excellent performance

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레일전위상승 분석을 위한 컴퓨터 알고리즘 (An Algorithm to Analyze Rail Potential Rise in DC Traction Power Supply System)

  • 정상기;김형철;정호성;권삼영
    • 한국철도학회논문집
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    • 제12권5호
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    • pp.687-693
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    • 2009
  • 급전시뮬레이션과 함께 수행될 수 있는 '레일 전위 상승 분석을 위한 컴퓨터 알고리즘'이 제안되었다. 본 알고리즘에서 레일전위상승 분석은 2 단계로 진행된다. 첫 단계에서는 급전시스템의 조류해석을 수행하여 차량 및 변전소에서의 인젝션(injection) 전류를 구한다. 두 번째 단계에서는 급전시스템의 등가회로에서 변전소 및 차량을 전류 소스로 대치하고 레일의 대지로의 누설 저항이 삽입된 등가회로를 다시 구성한다. 새로 구성된 등가회로를 해석하여 변전소 및 차량 위치에서의 레일 전위를 구한다. 알고리즘의 타당성을 분석하기 위하여 컴퓨터 프로그램을 작성하여 레일전위상승을 구하였고 동일한 시스템을 대상으로 MatLab 사의 Simulink/SymPowerSystems 소프트웨어를 이용하여 레일전위를 구하였다. 2가지 방법에 의한 결과를 상호 비교 분석한 결과는 그 오차가 허용범위 내에 있음을 보여주었다. 본 알고리즘은 급전시뮬레이션과 연동하여 수행될 수 있는 장점을 가지고 있다.

경전철 시험선용 전력공급시스템 설계 (The design of the traction power supply for the test line of Light Rail Vehicle)

  • 김국진;백병산;전용주;정상기;김남규
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.322-328
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    • 2001
  • In the electric railway systems, it is very important that we should design the system configuration, location and power capacity of substation. This paper presents the results of system configuration and system design of the DC traction power supply for the test line of Light Rail Vehicle. The voltage fluctuation of train and the power capacity of substation are calculated by computer simulation using the nodal equation, K.C.L/K.V.L, Ohm's law and superposition theory.

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직류 전기철도 시스템의 변전소 설계 및 평가 (Design and Assessment of DC Traction Power Supply System for Light Rail Transit)

  • 백병산;문종필;최준호;김재철
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.86-97
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    • 2006
  • 전기철도 급전시스템의 설계와 평가에 관련하여 어려운 점은 고려해야 할 요소들이 많고, 시스템적 접근이 요구되나 단편적인 논문과 엔지니어링 측면의 접근이 대부분이다. 본 논문에서는 전기철도 시스템 중 국내외에서 최근 활발히 추진되고 있는 경량전철을 위한 직류 급전시스템의 설계 및 그의 적정성을 평가하는 기법을 체계화하였다. 먼저, 급전 시스템의 구성요소인 급전 변전소와 부하인 차량과 그리고 전력선을 포함한 전체 시스템의 특성파악하고 분석하였다. 실제 계통과 동일하게 모델링하기 위하여 축약 및 등가화를 하였으며, 등가화한 시스템을 해석하기 위한 방안으로 노드방정식과 반복접근법을 적용하였으며, 이를 체계화하여 모의절차, 평가 및 설계방법을 제시하였다. 제시한 알고리즘 및 설계절차에 따라 프로그램을 개발하였으며 사례연구를 통하여 그 유효성을 입증하였다.