KR100343024B1 - Tugging device for testing model ship - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A tugging device is provided to tug a model ship to be fixed in a trailer by traveling the trailer through a linear induction motor. CONSTITUTION: An inverter unit(50) converts three-phase power of a power supplying unit(40) to three-phase power of variable frequency and variable current. A linear induction motor unit(60) drives a trailer(20) through an induction field on a rail by receiving the three-phase power of variable frequency and variable current. Thereby, a tugging device is compacted and noise is reduced.

Description

모형선박 시험용 예인장치Towing Device for Model Ship Test

본 발명은 모형선박 시험용 예인장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 예인수조 위에 띄워진 모형선박을 예인하는 예인전차를 인버터에 의하여 제어되는 리니어 유도모터를 통하여 주행될 수 있도록 하여 시스템의 경량화 및 저소음을 기할 수 있는 모형선박 시험용 예인장치에 관한 것이다.The present invention relates to a towing apparatus for a model ship test, and more particularly, towing the towing tank towing the model ship floated on the towing tank to run through a linear induction motor controlled by an inverter to reduce the weight and low noise of the system. The present invention relates to a model ship towing tester.

일반적으로 선박은 수면 위에서 가장 안정한 상태로 물의 저항을 가장 적게 받으면서 고속의 속도를 구현할 수 있도록 설계되는데, 이러한 조건을 갖춘 선박을 시행착오 없이 제작하기 위하여 근래에는 실제의 선박이 아닌 모형선박을 미리 제작한 후 예인수조 안에서 선박의 형상에 따른 물의 저항 및 프로펠러의 곡면형상에 따른 추진력 등과 같은 다양한 측정을 시험할 수 있는 모형선박 시험용 예인장치가 개발되어 사용되고 있다.In general, ships are designed to realize high speed while receiving the least water resistance in the most stable state on the surface of the water. In order to manufacture a ship with such conditions without trial and error, in recent years, a model ship, not an actual ship, is manufactured in advance. After that, a towing device for model ship testing is developed and used to test various measurements, such as water resistance according to the shape of the ship and propulsion according to the curved shape of the propeller.

이러한 모형선박 시험용 예인장치는 도 1에 도시된 바와 같이 실해역과 같은 효과를 나타낼 수 있는 길이 및 폭, 깊이 등을 갖춘 예인수조(10) 안에 시험하고자하는 모형선박(30)을 띄워놓은 후 좌우측 레일(11) 위에 지지되는 예인전차(20)의 중앙에 상기 모형선박(30)을 조립하여 예인전차(20)가 상기 좌우측 레일(11) 위를 고속 또는 저속으로 주행하도록 하므로써 모형선박(30)이 실제의 해역에서 달리는 것과 같이 반응되도록 하여 그에 따른 각종 시험 데이터 값을 수득하여 최적의 조건을 갖춘 선박을 구현할 수 있도록 하는데 이용된다.As shown in Figure 1, the towing apparatus for a model ship test floats a model ship 30 to be tested in a towing tank 10 having a length, width, depth, etc., which can exhibit the same effect as a real sea area, and then left and right sides. Model ship 30 by assembling the model ship 30 in the center of the towing tank 20 supported on the rails 11 so that the towing tank 20 travels on the left and right rails 11 at a high speed or a low speed. It is used to make a ship with optimal conditions by allowing it to react as if it is running in the actual sea area and to obtain various test data values accordingly.

이때, 상기 예인전차(20)의 주행속도는 상기 모형선박(30)의 최고속도 및 최저속도, 그리고 가속거리 및 비상 제동거리 등과 밀접한 관계를 가지므로 가능한한 예인전차(20)의 주행정도를 제공하는 추진수단은 제어하기에 편리하고 무게가 가벼우며 전력소비가 적을수록 좋다.At this time, the traveling speed of the towing tank 20 has a close relationship with the maximum speed and the minimum speed of the model ship 30, the acceleration distance, the emergency braking distance, etc., and thus, provides the driving degree of the towing tank 20 as much as possible. The propulsion means is convenient to control, light weight, and less power consumption is better.

그런데, 종래 기술에 따른 모형선박 시험용 예인장치는, 예인전차(20)의 주행정도를 제공하는 추진수단이 권선형 모터(100)를 사용하는 로터리(Rotary) 방식이 적용되어 좌우측 레일(11)과의 기계적인 접촉에 의한 소음이 심하고, 무게가 많이 나가 시스템의 경량화에 역행하는 커다란 단점이 있었다.By the way, in the towing apparatus for a model ship test according to the prior art, the rotary means using the winding-type motor 100 is applied to the propulsion means for providing the driving degree of the towing tank 20 is left and right rail 11 and Due to the high mechanical noise and heavy weight, there was a big disadvantage against the weight reduction of the system.

이에, 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 그 목적으로 하는 바는 예인전차를 인버터에 의하여 제어되는 리니어 유도모터를 통하여 주행될 수 있도록 하여 최적의 조건으로 상기 예인전차에 고정된 모형선박을 예인할 수 있는 모형선박 시험용 예인장치를 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and its object is to allow the towing vehicle to be driven through a linear induction motor controlled by an inverter. It is to provide a model ship towing device for towing a fixed model ship.

도 1은 일반적인 모형선박 시험용 예인장치를 나타내는 개략도.1 is a schematic view showing a towing device for a typical model ship test.

도 2는 본 발명에 따른 모형선박 시험용 예인장치를 나타내는 개략도.Figure 2 is a schematic diagram showing a towing device for a model ship test according to the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모형선박 시험용 예인장치를 나타내는 블록도.Figure 3 is a block diagram showing a towing apparatus for a model ship test according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 모형선박 시험용 예인장치를 나타내는 블록도.Figure 4 is a block diagram showing a towing device for a model ship test according to another embodiment of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

10 : 예인수조 11 : 레일10: towing tank 11: rail

20 : 예인전차 30 : 모형선박20: towing tank 30: model ship

40 : 전원 공급부 50 : 인버터부40: power supply unit 50: inverter unit

51 : 인버터 60 : 리니어 유도 모터부51 inverter 60 linear induction motor unit

61 : 좌측 고속 리니어 유도모터 62 : 우측 고속 리니어 유도모터61: left high speed linear induction motor 62: right high speed linear induction motor

63 : 좌측 저속 리니어 유도모터 64 : 우측 저속 리니어 유도모터63: Left low speed linear induction motor 64: Right low speed linear induction motor

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 적어도 좌우측 레일 위에 지지되는 예인전차의 중앙에 조립되어 예인수조 안에 띄워진 모형선박과, 3상 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함하여 이루어진 모형선박 시험용 예인장치에 있어서, 상기 전원 공급부의 3상 전원을 가변 주파수 및 가변전류의 3상 전원으로 변환하는 인버터부와, 상기 인버터부의 가변 주파수 및 가변전류의 3상 전원을 인가받아 상기 예인전차를 상기 레일 위에 유도자계를 통하여 고속 및 저속 주행시키는 리니어 유도 모터부를 구비하여 이루어지는 것을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a model ship test towing device comprising a model ship which is assembled in the center of the towing tank supported on at least the left and right rails and floated in the towing tank, and a power supply for supplying three-phase power. In an inverter, a three-phase power supply of a variable frequency and a variable current and a three-phase power supply of a variable frequency and a variable current are supplied to the inverter unit. It is a basic feature of the technical configuration that is provided with a linear induction motor unit for high speed and low speed running through.

이하, 본 발명에 따른 모형선박 시험용 예인장치의 바람직한 실시예를 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of a towing apparatus for a model ship test according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.

도 2는 본 발명에 따른 모형선박 시험용 예인장치를 나타내는 개략도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모형선박 시험용 예인장치를 나타내는 블록도이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 모형선박 시험용 예인장치를 나타내는 블록도이다.Figure 2 is a schematic diagram showing a towing apparatus for a model ship test according to the present invention, Figure 3 is a block diagram showing a towing apparatus for a model ship test according to an embodiment of the present invention, Figure 4 according to another embodiment of the present invention A block diagram showing a towing apparatus for model ship testing.

본 발명에 따른 모형선박 시험용 예인장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 좌우측 레일(11) 위에 지지되는 예인전차(20)의 중앙에 조립되어 예인수조(10) 안에 띄워진 모형선박(30)과, 3상 전원을 공급하는 전원 공급부(40)와, 상기 전원 공급부(40)의 3상 전원을 가변 주파수 및 가변전류의 3상 전원으로 변환하는 인버터부(50)와, 상기 인버터부(50)의 가변 주파수 및 가변전류의 3상 전원을 인가받아 상기 예인전차(20)를 상기 레일(11) 위에 유도자계를 통하여 고속 및 저속 주행시키는 리니어 유도 모터부(60)로 이루어진다.Towing apparatus for a model ship test according to the present invention, as shown in Figure 2, assembled in the center of the towing tank 20 supported on the left and right rails 11 and floated in the towing tank (10) and And a power supply unit 40 for supplying three-phase power, an inverter unit 50 for converting three-phase power of the power supply unit 40 into three-phase power of variable frequency and variable current, and the inverter unit 50. The linear frequency induction motor unit 60 receives a three-phase power source of variable frequency and variable current to drive the towing vehicle 20 on the rails 11 at high and low speeds through an induction magnetic field.

이때, 상기 리니어 유도 모터부(60)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 모형선박(30)의 고속 주행시의 시험 데이터 값을 수득하기 위하여 상기 예인전차(20)의 좌우측에 각각 설치되어 고속의 추진력을 제공하는 복수 대의 좌측 고속 리니어 유도모터(61) 및 복수 대의 우측 고속 리니어 유도모터(62)와, 상기 모형선박(30)의 저속 주행시의 시험 데이터 값을 수득하기 위하여 상기 예인전차(20)의 좌우측에 각각 설치되어 저속의 추진력을 제공하는 좌측 저속 리니어 유도모터(63) 및 우측 저속 리니어 유도모터(64)로 구성되고, 상기 인버터부(50)는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 리니어 유도 모터부(60) 내에 구비된 복수 대의 우측 고속 리니어 유도모터(62) 및 좌측 고속 리니어 유도모터(61)의 개수에 비례한 다수 대의 인버터(51)로 이루어진다.At this time, the linear induction motor unit 60 is installed on the left and right sides of the towing vehicle 20, respectively, in order to obtain test data values at the high speed of the model ship 30, as shown in FIG. The towing tank 20 in order to obtain test data values at the low speed travel of the plurality of left high speed linear induction motors 61 and the plurality of right high speed linear induction motors 62 providing the propulsion force and the plurality of right high speed linear induction motors 62. Each of the left and right linear induction motors 63 and the right low speed linear induction motors 64 are installed on the left and right sides of the vehicle to provide a low-speed propulsion force, and the inverter unit 50 is shown in FIG. A plurality of right high speed linear induction motors 62 and a plurality of inverters 51 in proportion to the number of left high speed linear induction motors 61 provided in the motor unit 60 are provided.

상기 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 모형선박 시험용 예인장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the towing device for a model ship test according to the present invention made of the above configuration as follows.

먼저, 모형선박(30)의 운항속도를 50노트(knot) 내지 80노트의 고속으로 유지한 상태로 각종 시험 데이터 값을 수득하려면, 도 3에 도시된 바와 같이 전원 공급부(40)의 3상 전원을 가변 주파수 및 가변전류의 3상 전원으로 변환하는 4대의 인버터(51)를 통하여 2대의 좌측 고속 리니어 유도모터(61) 및 2대의 우측 고속 리니어 유도모터(62) 모두를 각각 직렬 기동될 수 있도록 하여 상기 모형선박(30)을 고정하고 있는 예인전차(20)를 대략 18m/sec로 주행시키게 된다.First, to obtain various test data values while maintaining the operating speed of the model ship 30 at a high speed of 50 knots to 80 knots, as shown in FIG. 3, the three-phase power supply of the power supply 40. The two left high speed linear induction motors 61 and the two right high speed linear induction motors 62 can be started in series through four inverters 51 for converting the three frequency power sources into variable frequency and variable current. Thus, the towing tank 20 fixing the model ship 30 is driven at approximately 18 m / sec.

반면, 상기 모형선박(30)의 운항속도를 10노트 내지 30노트의 저속으로 유지한 상태로 각종 시험 데이터 값을 수득하려면, 도 4에 도시된 바와 같이 전원 공급부(40)의 3상 전원을 가변 주파수 및 가변전류의 3상 전원으로 변환하는 4대의 인버터(51) 중 어느 하나의 인버터(51)를 통하여 좌측 저속 리니어 유도모터(63) 및 우측 저속 리니어 유도모터(64)를 병렬 기동될 수 있도록 하여 상기 모형선박(30)을 고정하고 있는 예인전차(20)를 대략 6m/sec로 주행시키게 된다.On the other hand, in order to obtain various test data values while maintaining the operating speed of the model ship 30 at a low speed of 10 knots to 30 knots, as shown in FIG. 4, the three-phase power supply of the power supply 40 is variable. The left low speed linear induction motor 63 and the right low speed linear induction motor 64 can be started in parallel through any one of four inverters 51 that convert frequency and variable current into three-phase power sources. The tow vehicle 20 fixing the model ship 30 is driven at about 6 m / sec.

이때, 상기 예인전차(20)에 고정되어 예인수조(10) 위를 고속 또는 저속으로 달리는 모형선박(30)은 검력계(Load Cell)를 통하여 유체와의 마찰저항 및 와류저항 그리고 프로펠러 앞뒤의 유속 및 압력 등이 검출되어 컴퓨터의 모니터 상에 소정의 데이터 값으로 표출되어 시험자에게 모형선박(30)의 희망 정보를 제공하게 되는 것이다.At this time, the model ship 30, which is fixed to the towing tank 20 and runs on the towing tank 10 at a high speed or a low speed, has frictional resistance and vortex resistance with the fluid through a load cell, and flow rates before and after the propeller. And pressure and the like are detected and expressed as predetermined data values on the monitor of the computer to provide the tester with desired information of the model ship 30.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 모형선박 시험용 예인장치에 의하면, 예인수조 위에 띄워진 모형선박을 예인하는 예인전차를 인버터에 의하여 제어되는 리니어 유도모터를 통하여 주행될 수 있도록 하므로써 경량화 및 저소음을 기할 수 있는 탁월한 효과가 있다.According to the towing apparatus for a model ship test according to the present invention as described above, by allowing the towing tank towing the model ship floated on the towing tank to run through a linear induction motor controlled by an inverter, it is possible to reduce the weight and low noise. That has an excellent effect.

또한, 모형선박의 고속 또는 저속 운항시의 상태를 검력계(Load Cell)를 통하여 체크하고자 할 경우 복수 대의 좌우측 고속 리니어 유도모터 및 좌우측 저속 리니어 유도모터를 다수 대의 인버터를 통하여 직렬 또는 병렬 제어할 수 있도록 하므로써 전력소비를 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 최적의 조건으로 예인전차를 주행시킬 수 있는 유용한 효과가 있다.In addition, when checking the state of high speed or low speed operation of a model ship through a load cell, a plurality of left and right high speed linear induction motors and left and right low speed linear induction motors can be controlled in series or in parallel through a plurality of inverters. In addition to minimizing power consumption, the towing vehicle can be operated under optimum conditions.

Claims (5)

적어도 좌우측 레일 위에 지지되는 예인전차의 중앙에 조립되어 예인수조 안에 띄워진 모형선박과, 3상 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함하여 이루어진 모형선박 시험용 예인장치에 있어서,In a towing apparatus for a model ship test comprising a model ship assembled in a center of a towing tank supported at least on left and right rails and floated in a towing tank, and a power supply for supplying three-phase power. 상기 전원 공급부의 3상 전원을 가변 주파수 및 가변전류의 3상 전원으로 변환하는 인버터부와,An inverter unit for converting three-phase power of the power supply unit into three-phase power of variable frequency and variable current; 상기 인버터부의 가변 주파수 및 가변전류의 3상 전원을 인가받아 상기 예인전차를 상기 레일 위에 유도자계를 통하여 고속 및 저속 주행시키는 리니어 유도 모터부를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 모형선박 시험용 예인장치.And a linear induction motor unit configured to receive a three-phase power source having a variable frequency and a variable current from the inverter unit to drive the towing vehicle on the rail at high speed and low speed through an induction magnetic field. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 리니어 유도 모터부는,The linear induction motor unit, 상기 모형선박의 고속 주행시의 시험 데이터 값을 수득하기 위하여 상기 예인전차의 좌우측에 각각 설치되어 고속의 추진력을 제공하는 복수 대의 좌측 고속 리니어 유도모터 및 복수 대의 우측 고속 리니어 유도모터와,A plurality of left high speed linear induction motors and a plurality of right high speed linear induction motors which are respectively installed on the left and right sides of the towing tank to provide high speed propulsion force in order to obtain test data values at high speed of the model ship; 상기 모형선박의 저속 주행시의 시험 데이터 값을 수득하기 위하여 상기 예인전차의 좌우측에 각각 설치되어 저속의 추진력을 제공하는 좌측 저속 리니어 유도모터 및 우측 저속 리니어 유도모터를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 모형선박 시험용 예인장치.In order to obtain the test data values at the low speed running of the model ship, each model ship is provided with a left low speed linear induction motor and a right low speed linear induction motor which are respectively provided on the left and right sides of the towing tank to provide a low speed propulsion force. Test towing device. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 인버터부는,The inverter unit, 상기 리니어 유도 모터부 내에 구비된 복수 대의 우측 고속 리니어 유도모터 및 좌측 고속 리니어 유도모터의 개수에 비례한 다수 대의 인버터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 모형선박 시험용 예인장치.And a plurality of inverters in proportion to the number of right high speed linear induction motors and left high speed linear induction motors provided in the linear induction motor unit. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 모형선박의 고속운항 시의 각종 시험 데이터 값을 수득하기 위하여 상기 예인전차를 고속 주행할 경우 상기 복수 대의 우측 고속 리니어 유도모터 및 상기 복수 대의 좌측 고속 리니어 유도모터는 상기 다수 대의 인버터에 각각 직렬 접속되어 기동되는 것을 특징으로 하는 모형선박 시험용 예인장치.In order to obtain various test data values during high speed operation of the model ship, the plurality of right high speed linear induction motors and the plurality of left high speed linear induction motors are connected in series to the plurality of inverters, respectively, when the towing vehicle is driven at high speed. Towing apparatus for a model ship test, characterized in that being activated. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 모형선박의 저속운항 시의 각종 시험 데이터 값을 수득하기 위하여 상기 예인전차를 저속 주행할 경우 상기 좌측 저속 리니어 유도모터 및 상기 우측 저속 리니어 유도모터는 상기 다수 대의 인버터 중의 어느 하나의 인버터에 병렬 접속되어 기동되는 것을 특징으로 하는 모형선박 시험용 예인장치.When driving the towing vehicle at low speed to obtain various test data values at low speed of the model ship, the left low speed linear induction motor and the right low speed linear induction motor are connected in parallel to any one of the plurality of inverters. Towing apparatus for a model ship test, characterized in that being activated.
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