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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 목형수
- 발행연도
- 2016
- 저작권
- 건국대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수1
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최근 도시의 인구집중에 의한 대중교통의 이용이 활발해 지면서 소음, 환경, 에너지 등 다양한 문제들이 발생하고 있다. 열차 또한 이러한 문제가 크게 대두되고 있으며 이에 따라 최근 저소음, 친환경의 선형 전동기를 이용한 자기부상열차가 관심을 받고 있다. 하지만 선형 전동기는 설치비는 저렴하나 운영비용이 크다는 단점을 가지고 있어, 선형 전동기의 운행에 있어서의 비용절감을 위한 운전효율 향상방안과 관련된 많은 연구들이 진행 중 이다.
기존의 선형 유도전동기는 열차의 부상에 영향을 주는 수직력을 제한하기 위하여 슬립주파수를 13.5[Hz]로 고정하여 사용하고 있다. 이에 따라 열차가 운행 중인 모든 구간에서 열차의 운전조건과 열차의 속도등의 변화와 관계없이 고정된 슬립주파수를 사용하게 되고 비효율적인 운전을 시행하게 된다.
본 논문에서는 현재 운행되고 있는 선형 유도전동기의 슬립주파수 고정 방식이 아닌 선형 유도전동기를 이용한 자기부상 열차의 슬립주파수와 수직력 및 추진력과의 관계를 이용, 열차의 가감속시 운행패턴에 따라 운행 중 슬립주파수가 가변할 수 있는 슬립주파수 가변패턴을 형성, 선형유도전동기 자기부상시스템에서의 에너지 효율향상 가능성을 검증하였다.
슬립주파수와 수직력, 추진력과의 관계를 이용 슬립주파수 일정 실효치전류제어 알고리즘과 슬립주파수 일정 벡터제어 알고리즘을 사용하여 운전조건과 슬립주파수를 변경하며 운전조건에 따른 가장 효율적인 슬립주파수의 패턴을 형성하였다. 이후 모의시험과 실차를 이용한 실험을 통해 알고리즘에 대한 정당성과 실제 효율의 증가를 통해 타당성을 검증하였다.
앞선 두 가지 알고리즘을 통해 열차부상에 영향을 미치지 않는 범위의 수직력을 가지는 범위내에서 슬립주파수를 가변 운전 조건에 따른 최적의 슬립주파수에 대한 정보를 기반으로 운행 중 가변하는 슬립주파수를 자동열차운전(ATO)시스템에 적용 모의실험을 통해 그 적용가능성과 효율을 검증하였다.
기존의 선형 유도전동기는 열차의 부상에 영향을 주는 수직력을 제한하기 위하여 슬립주파수를 13.5[Hz]로 고정하여 사용하고 있다. 이에 따라 열차가 운행 중인 모든 구간에서 열차의 운전조건과 열차의 속도등의 변화와 관계없이 고정된 슬립주파수를 사용하게 되고 비효율적인 운전을 시행하게 된다.
본 논문에서는 현재 운행되고 있는 선형 유도전동기의 슬립주파수 고정 방식이 아닌 선형 유도전동기를 이용한 자기부상 열차의 슬립주파수와 수직력 및 추진력과의 관계를 이용, 열차의 가감속시 운행패턴에 따라 운행 중 슬립주파수가 가변할 수 있는 슬립주파수 가변패턴을 형성, 선형유도전동기 자기부상시스템에서의 에너지 효율향상 가능성을 검증하였다.
슬립주파수와 수직력, 추진력과의 관계를 이용 슬립주파수 일정 실효치전류제어 알고리즘과 슬립주파수 일정 벡터제어 알고리즘을 사용하여 운전조건과 슬립주파수를 변경하며 운전조건에 따른 가장 효율적인 슬립주파수의 패턴을 형성하였다. 이후 모의시험과 실차를 이용한 실험을 통해 알고리즘에 대한 정당성과 실제 효율의 증가를 통해 타당성을 검증하였다.
앞선 두 가지 알고리즘을 통해 열차부상에 영향을 미치지 않는 범위의 수직력을 가지는 범위내에서 슬립주파수를 가변 운전 조건에 따른 최적의 슬립주파수에 대한 정보를 기반으로 운행 중 가변하는 슬립주파수를 자동열차운전(ATO)시스템에 적용 모의실험을 통해 그 적용가능성과 효율을 검증하였다.
목차
제 1장 서론 1제 1절 연구 목적 및 내용 1제 2절 적용운행 시스템과 적용모터 11. 자동열차운전(ATO)시스템 12. LIM 시스템 2제 3절 논문의 구성 2제 2장 선형유도전동기 구동시스템 모델링 4제 1절 선형유도전동기의 구조적 특징 41. 회전형 전동기와의 구조적 차이 42. 선형 유도전동기의 구조적 특징 5제 2절 선형 유도전동기 모델링 7제 3장 선형 전동기의 특성 11제 1절 수직력, 추진력과 슬립주파수 11제 2절 선형 유도전동기의 추진력과 수직력의 관계 13제 4장 선형유도전동기의 제어 알고리즘 15제 1절 슬립주파수 일정 전류 실효치 제어알고리즘 15제 2절 슬립주파수 일정 벡터제어 알고리즘 16제 3절 제안 알고리즘을 이용한 운전조건별 효율 검증 171. 실효치 전류제어 방식의 슬립주파수 변동 시뮬레이션 182. 벡터제어 방식의 슬립주파수 변동 19제 5장 시험적용 운행 시스템 24제 1절 자동열차 운전시스템(ATO) 24제 2절 ATO속도 제어 24제 6장 모의시험 27제 1절 운행패턴에 따른 슬립주파수 가변운전 27제 7장 결론 32참고문헌 34국문초록 36
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