Inverter module, which feeds the converted power to the traction motor for EMU. Consists of the power semiconductors with their gate drive unit(GDU)s and the control computer for driving, voltage, current and speed controls. Electrolytic condenser, connected to the gate drive unit and a core component to drive the power semiconductor, has problems such as reduction in lifetime and malfunction caused by electrical and mechanical characteristic changes from heat generation during high speed switching for generation of stable power. In this study, To check the service life of electrolytic condenser, the test was carried out in two ways. First, In the case of accelerated life testing of condenser, the Arrhenius model is a way of life testing. Another way is to analyze the reliability of the failure data by the method of parametric data analysis. Eventually, life time by accelerated life test than a method of failure data analysis(Weibull distribution) was found to be slightly larger output.
A newly-built inverter has to undergo a series of stress tests in the final stage of production line. This can be achieved by connecting it to a dynamometer consisting of a three-phase machine joined by a rigid shaft to a DC load machine. The latter is controlled to create some specific load characteristic needed for the test. In this paper a test method is proposed, in which no mechanical equipment is needed. The suggested test stand consists only of a inverter to be tested and a simulator converter. Both devices are connected back- to-back on the AC-side via smoothing reactors. The simulator operates in real-time as an equivalent load circuit, so that the device under test will only notice the behaviour of a three-phase machine under consideration of the load. In odor to wove rightness of the suggested test method, the simulation and actural experiment rallied out emulation for a 2.2kW induction motor.
현재 국내에서의 견인전동기 개발현황은 직류전동기는 655kW, 교류전동기는 210kW정도이며, 주행속도가 200km/h이상인 고속에 적용되는 1,000 kW급 이상 유도전동기 기술은 한국형 고속전철이 국내에서는 최초이다. 최고 주행속도 300km/h급의 고속전철용 1,130kW 동기전동기에 대한 제작 및 시험기술만을 프랑스에서 이전 받아 유도전동기를 제작하였다. 고속철도 차량용 견인전동기는 한정된 공간에 취부되어야 함으로 경량화가 필수적이다. 또한 전력기기에 대한 에너지 고밀도화가 가능해야 함으로 열적 특성에 대한 분석이 체계적으로 이루어져야 한다. 본 연구를 통해 외기 온도, 주행 속도 및 운행 시간에 따른 견인전동기의 온도 특성변화를 살펴봄으로써 고속전철용 견인전동기의 고정자 온도 특성을 확인할 수 있었다.
High-speed railway is important transportation in the world because it has a lot of merits like as very comfortable, environmental benefits, energy savings, etc. The increase of demand for high-speed railway influence to develop of new hish-speed trains. Many countries introduced new high-speed train in the market and it meets to the market's needs. They adopt new technology and systems like that active suspension, synchronous permanent magnetic motor, distributed drive system, aero acoustics, etc. In Korea, the project for R&D of new high-speed train is launched in 2007. We need analysis for main properties of new high-speed train(HEMU-400x). This paper presents the comparisons, analyzed characteristics of main properties like as traction system and braking system. In this analysis, we can know our technical position in the world and what is important to focus on the development. It is very useful to develop a next generation high-speed train in Korea.
The 8200-unit electric locomotive, which is a high-efficiency multipurpose electric locomotive, is a German model, namely BR152 series ES64F, and it is manufactured to suit the operating conditions in Korea. Since 2003, 83 locomotives have been introduced in Korea, and they have been operating in the general railway sector for both passenger and freight transport. Although more than 15 years have passed since their first introduction, owing to the characteristics of vehicles introduced overseas, responding promptly to failures has been difficult owing to problems related to factors such as transfer of technology and procurement of parts for maintenance. Furthermore, there have been difficulties in operating the locomotives on the basis of the manufacturer-recommended time-between-overhaul (TBO) cycle. Therefore, a new TBO should be determined. To support the development of a reliability-based maintenance system, this study conducted a reliability and TBO analysis by using failure data obtained from KOVIS, and future management measures are presented.
This study was conducted to develop the hanging type circular-patterned system that at maximizing the spatial efficiency of strawberry cultivation to increase yields, while also reducing labor and improving energy efficiency. The system consists of a cultivation bed units, longitudinal moving device, bed lifting device, front and rear transfer devices, lateral transfer device, nutrient supply device, and control unit. Performance testing revealed that the operational motor for longitudinal movement should have a torque of at least 0.1Nm based on the design weight and traction force of the cultivation bed unit. The power consumption required to move one cycle was calculated to be approximately 149Wh when performing harvesting or maintenance tasks for all 10 cultivation beds. Vibration angles measured during bed movement showed that the lateral transfer resulted in a roll angle ranging from -0.62° to 0.68° and a pitch angle ranging from -3.79° to 5.26°. For longitudinal transfer, the roll angle ranged from -3.37° to 3.36°, and the pitch angle ranged from -0.45° to 0.49°.
전기자동차의 성능은 축전지의 성능에 의해 크게 좌우된다. 그러므로 우수한 성능과 높은 신뢰성을 가진 전기자동차를 개발하기 위해서는 다양한 운영조건에서 축전지가 최대의 성능을 가질 수 있게 잘 관리되어야 한다. 축전지의 성능 향상은 축전지 관리 시스템(BMS)의 적용에 의해 달성될 수 있으며 BMS는 축전지의 상태 감시뿐만 아니라 축전지의 충전 및 방전을 최적화하는 중요한 역할을 수행한다. 이 연구에서는 전기자동차에 적용된 니켈 메탈하이드라이드 전지(Ni/MH battery) 이용을 최대화하기 위한 역할을 수행하는 BMS를 개발하였다 이 시스템은 축전지의 충전 및 방전 제어, 과충전 및 과방전 방지, 잔존용량 계산 및 표시, 안전관리 및 열관리 등의 기능을 가진다. 금번 개발된 BMS를 대우자동차와 고등기술원이 공동 개발한 DEV5-5전기자동차에 장착하여 시험을 수행하였다. 이 차량에는 파나소닉사의 12V-95Ah사양의 Ni/MH battery 18모듈이 적용되었다 시험결과 이 시스템은 $3\%$ 이내의 높은 정확성을 가지고 있으며 우수한 신뢰성을 나타내었다. 이 BMS는 전기자동차의 신뢰성과 안전도뿐만 아니라 Ni/MH battery pack의 성능과 수명을 향상시킬 것이다.
독립 구동형 전동 통합 샤시 시스템은 시스템 내구 성능 관련 신뢰성 확보, 구동 전동기 고장 시 차량 안정성 확보, 차륜 중량 증가에 따른 Ride & Handling 성능 저하 등의 문제로 실제 차량에 적용이 지연되고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제들 중 Ride & Handling 문제를 해결하기 위해 차량의 주행성능 평가가 가능한 시뮬레이터를 개발하였다. MATLAB/Simulink를 이용하여 독립구동형 전동 샤시 시스템이 적용된 소형 전기 자동차를 모델링 하였으며, 27자유도의 차량 거동 해석이 가능한 CarSim을 이용하여 차량동역학을 모델링 하였다. 개발된 시뮬레이터를 활용하여 차량의 주행 안정성을 향상을 위한 알고리즘을 개발/검증함으로써 차량의 Ride & Handling 성능 저하 문제를 해결하고자 하였다.
철도차량의 안전성을 확보하기위해서는 견인성능 및 속도의 변동성을 고려하여 감속기의 피로해석에 관한 연구를 수행하는 것이 중요하다. 본 논문은 고속철도차량 감속기 기어의 변동하중하에서 피로파괴에 대하여 준정적 유한요소해석과 선형 Miner's Rule에 의한 내구성해석을 수행하였다. 해석을 위한 변동하중이력은 열차견인성능곡선과 상업운전조건에서 운전선도를 기초로 MSC.ADAMS의 동역학 해석에 의하여 구축하였다. 또한 감속기 피로수명은 기어표면의 침탄부 효과를 고려한 유한요소모델을 사용하여 변형률-수명접근법에 의하여 예측하였다. 해석결과로부터 급출발에 의한 빈번한 높은 기동토크와 정차역수의 증가는 철도차량 감속기 기어수명을 감소시킴을 알 수 있었다.
전기 및 전자 분야의 기술발전으로 인하여 전자기파에 의한 환경영향은 더욱 높아지고 있으며 다양한 시스템의 조합으로 운용되는 전기철도 분야에도 이러한 전자기파에 의한 환경영향이 안전의 측면에서 중요하게 논의되고 있다. 객실의 자계는 인체의 유해성 및 실내장치의 동작성능에 영향을 줄 수 있는 자계 강도를 확인하기 위하여 측정한다. 극저주파의 측정은 교류 25 kV로 급전 받아 운행되는 전기철도차량에서 실시하였으며, 전기철도차량의 주요 전장품(Converter/Inverter Box, 주변압기, 견인전동기, SIV)이 있는 위치에서 측정하였다. 측정된 결과는 컴퓨터를 통하여 FFT를 실시하였으며, 측정결과가 국내의 권고기준에 적합한지 여부를 확인하였다. 본 논문은 교류전원으로 운행되는 전기철도차량을 대상으로 하여 극저주파 자계를 측정하였다. 측정 결과, 최대 RMS값의 경우 C/I는 약 3.4 ${\mu}T$, 주변압기는 8.2 ${\mu}T$, 견인전동기가 24 ${\mu}T$, 보조전원장치가 24 ${\mu}T$로 나왔으며, 주파수 분석에 의한 결과 또한 기준값 이하로 나왔다. 모두 정통부 및 국제 위원회 등에서 고시하는 제한치내에 있는 것을 확인할 수 있었다. 그러나 아직까지 극저주파에 대한 인체에 미치는 영향이 과학적으로 규명되어 있지 않고, 개인마다 또는 여러 다른 환경적 요인들로 인해 정확히 전자파의 영향이라고 분리하기가 불가능한 실정이다. 향후 연구되는 결과들을 바탕으로 하여 자계 측정 방법 및 분석에 대한 연구가 이루어져야 할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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