전자파 흡수체를 이용한 자기부상열차 자동제어장치의 전자파 잡음 개선 :Electromagnetic wave noise improvement of Maglev automatic control system using the electromagnetic wave absorber

서용범

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자료유형: 학위논문

저자정보: 서용범 (한밭대학교, 한밭대학교 일반대학원)

지도교수: 심재명

발행연도: 2017

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이용수6

이 논문의 연구 히스토리 (3)

2017

전자파 흡수체를 이용한 자기부상열차 자동제어장치의 전자파 잡음 개선

서용범 전기공학과 2017.01 학위논문

2016

자기부상열차 EMI 저감을 위한 전자파 흡수체 설계

서용범 , 강현일 대한전기학회 학술대회 논문집 2016.03 학술대회자료

자기부상체 적용을 위한 전자파 흡수체의 특성 분석

서용범 , 강현일 전기학회논문지 P 2016.03 학술저널

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자기부상열차에서 발생되는 전자파가 무선통신에 영향을 주어 열차자동운전장치 (ATO, Auto train operation)에 장애를 줄 수 있다. 이 열차자동운전장치는 실제속도와 기준속도와의 차이점을 검출하여 가속, 감속 및 정 위치에 정차하는 일을 자동적으로 수행하는 장치이다. 이러한 열차자동운전장치의 지상 ATO 표시기와 차상 ATO 안테나간의 장애요소는 전자파 특성을 분석하기에는 한계가 있다. 오차 없이 자기부상열차를 운행하기 위해 자기부상열차의 중심부에서 발생되는 전자파에 대한 연구가 필요하다. 본 논문은 자기부상열차의 전자파 저감을 위하여 전자파 흡수체 설치전, 피라미드형 전자파 흡수체, 피라미드형 흡수판 그리고 큐브형 흡수체를 설치하여 측정했다. 전자파 흡수체 설치전 정지모드, 부상모드, 저속모드 그리고 고속모드를 측정하였고, 측정 결과 정지모드와 부상모드, 저속모드 그리고 고속모드의 전자파 차이는 1 dBm 이하로 작았다. 자기부상열차에서 발생되는 전자파 요인은 인버터 또는 모터에 의한 것보다 대부분 전자석에 의한 것으로 분석되었다. 1.5 mm 두께의 피라미드형 전자파 흡수체의 결과도 마찬가지로 1 dBm 이하로 작았다. 또한 1.5 mm 두께의 피라미드형 전자파 흡수체 및 전자파 흡수판을 이용한 결과에서는 피라미드형 전자파 흡수체만을 사용한 경우에 비해 약 3 dBm이 감소되었다. 큐브형 전자파 흡수체의 경우 0.3 mm, 0.6 mm, 0.9 mm 그리고 1.2 mm 두께의 흡수체 전자파를 분석하였고, 흡수체의 두께가 증가될수록 전자파의 크기가 감소되는 시뮬레이션 결과에 일치하였다. 큐브형 흡수체는 피라미드형에 비해 우수한 전자파 저감 효과가 있다는 것으로 분석되었다.

To reduce electromagnetic waves on magnetic levitation trains before installing the electromagnetic wave absorber, a prime type electromagnetic wave absorber, a pyramidal absorber and a cubic absorber installation was measured by. 23.34%, 23.41%, and 24.27% increase respectively in stop mode, floating mode, low speed mode and high speed mode before installation of electromagnetic wave absorber. In addition, the electromagnetic wave difference in the floating mode, the low-speed mode and the high-speed mode was as small as 1 dBm or less. The main factors of the electromagnetic waves generated from magnetic levitation trains were analyzed by electromagnetism more than by inverter or propulsion motors. As a result of measurement using a pyramidal absorber having a thickness of 1.5 mm, the difference in electromagnetic waves was as small as 1 dBm as before the absorber was installed. The measurement results using a pyramidal absorber and absorber with a thickness of 1.5 mm show that the electromagnetic wave is reduced by about 3 dBm compared to a pyramidal absorber alone. However, in order to apply the absorber to magnetic levitation trains, it will be costly and time consuming because it is a matter to be considered from the design stage of the vehicle. In case of cubic absorber, the charact- eristics of electromagnetic wave according to thickness of various absorbers were analyzed. Based on the result that most of the electromagnetic waves are generated during the float, the cube type absorber was tested only in the stop mode and the floating mode. In the case of the absorber thicknesses of 0.3 mm, 0.6 mm, 0.9 mm and 1.2 mm, the electromagnetic wave generated during the float agrees with the simulation result that the electromagnetic wave size decre- ases as the absorber thickness increases. Also, the result of using the cubic absorber of 0.3 mm thickness was similar to that of the pyramidal absorber of 1.5 mm thickness. The cube-type absorber has an excellent electromagnetic wave reduction effect as compared with the pyramidal type. If the cube type electromagnetic wave absorber is applied to the design of the magnetic levitation train, it can be expected to reduce the obstacles caused by electromagnetic waves.

#전자파 흡수체 #자기부상열차 #EMI #Maglev

Ⅰ. 서 론 1
Ⅱ. 자기부상열차와 전자파 잡음 제거 기술 3
1. 자기부상열차 3
2. 전자파 7
3. 전기철도 EMC 기술기준 9
4. 전자파 저감 13
5. 전자파 흡수체 및 차폐재 14
Ⅲ. 전자파 흡수체 모델링 17
1. 자기부상열차에 적용하기 위한 전자파 흡수체의 모델링 17
2. 전자파 흡수체 시뮬레이션 결과 20
Ⅳ. 전자파 흡수체 실험 및 결과 24
1. EMI 전자파 흡수체 실험 단계 24
2. 전자파 흡수체 사양 25
3. 전자파 측정 장비 26
4. 자기부상열차 전자파 흡수체 및 측정 장비 설치 29
5. 전자파 흡수체 설치 전 실험 결과 31
6. 피라미드형 전자파 흡수체 실험 결과 32
7. 큐브형 전자파 흡수체 실험 결과 36
Ⅴ. 결 론 39
Ⅵ. 참고 문헌 40
ABSTRACT 42

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