KR100694754B1 - 레일 차량에 탑재된 전기 장비의 환기 방법 및 장치 - Google Patents
레일 차량에 탑재된 전기 장비의 환기 방법 및 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 레일 차량이 직류(DC) 전원에 연결된 전기 픽업 시스템(1)에 의해 직접적으로 전원 공급되거나 또는 단상의 교류(AC) 전원에 연결된 전기 픽업 시스템(1)에 의해 집전된 전기를 정류 및 필터링하여 간접적으로 전원 공급되고, 각각의 전기 장비는 전기 모터(3)에 의해 제어되는 각각의 냉각 휀(2)에 의해 환기되는 레일 차량에 탑재되는 전기 장비 환기용 장치에 있어서, 상기 전기 모터(3)는 비동기식 모터이고, 전기 모터는 레일 차량의 전원 공급을 위한 직류(DC)에 연결된 개별 변환기(4)에 의해 3상의 교류(AC)로 전원 공급되는 것을 특징으로 하는 환기 장치에 관한 것이다.
전기 픽업 시스템, 전기 모터, 냉각 휀, 변환기, 레일 차량
Description
도1은 탑재된 전기 장비의 환기를 위해 본 발명의 장치에 끼워 맞춰진 레일 차량의 개략적 측면도.
도2는 본 발명의 환기 장치에 사용되는 개별 변환기와 일체된 전기 모터의 사시도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 전기 픽업 시스템
2 : 냉각 휀
3 : 전기 모터
4 : 개별 변환기
31 : 칼라
본 발명은 직류 전원의 레일 차량에 탑재된 전기 장비의 환기 방법 및 장치, 보다 구체적으로는 각각의 전기 장비에 있어서, 전기 모터에 의해 제어되는 관련 휀을 포함하는 환기 장치에 관한 것이다. 환기 장치는 다수의 환기되는 전기 장비 를 탑재한 레일 전동 차량에 양호하게 적용된다.
통상적으로, 변압기, 전동차 모터, 제동 가변 저항기 및 전력 유닛과 같은 동력 객차에서의 각각의 동력 장비는 전기 모터에 의해 구동되는 각각의 휀에 의해 개별적으로 냉각되고, 전차실(catenary)에서 가용한 직류(DC)를 동력 장비 가동에 적합한 교류로 변환하고 차량에 탑재되는 동일한 변환기에 의해 모든 모터는 전기 공급을 받게 된다. 그러나, 이러한 환기 장치는 다양한 휀이 공동으로 가동되는 단점을 갖는다. 따라서, 관련 전기 장비가 냉각되는 것을 보장하기 위해 임의의 휀의 최대 전력의 가동이 요구되는 즉시, 변환기는 다른 휀에도 최대 전력으로 동력 공급하여 불필요한 소비 전력량의 증가를 유발하고 부가적인 소음 공해를 발생시킨다.
따라서, 본 발명의 목적은 레일 차량에 탑재되는 전기 장비의 환기를 위한 방법 및 장치를 제안하여, 소음 공해를 감소시켜서 레일 차량을 보다 쾌적하게 하고 소비 전력량을 감소시키는 것이다.
본 발명은 레일 차량이 직류 전원에 연결된 전기 픽업 시스템에 의해 직접적으로 전원 공급되거나 또는 단상의 교류 전원에 연결된 전기 픽업 시스템에 의해 집전된 전기를 정류 및 필터링하여 간접적으로 전원 공급되고, 각각의 전기 장비는 전기 모터에 의해 제어되는 각각의 냉각 휀에 의해 환기되는 레일 차량에 탑재되는 전기 장비 환기용 장치를 제공는데, 상기 전기 모터는 비동기식 모터이고, 전기 모터는 레일 차량의 전원 공급을 위한 직류에 연결된 개별 변환기에 의해 3상의 교류로 전원 공급되는 것을 특징으로 한다.
탑재된 전기 장비의 환기를 위한 본 발명의 장치는 일 이상의 후속하는 특징을 개별적으로 또는 기술적으로 가능한 임의의 조합으로 포함할 수 있다.
* 개별 변환기는 냉각 휀의 전기 모터의 스탠드 상에 일체화되고;
* 개별 변환기는 관련 전기 장비에 의해 소비되는 전력의 함수로써 제어되고;
* 레일 차량은 변압기, 전동차 모터, 제동 가변 저항기 또는 전력 유닛과 같은 전력 장비를 포함하는 객차이다.
또한, 본 발명은 직류 전원의 레일 차량에 탑재되고 전기 모터에 의해 제어되는 각각의 냉각 휀에 의해 환기되는 각각의 전기 장비의 환기 방법에 관한 것인데, 전기 모터는 레일 차량의 전원 공급을 위한 직류에 연결된 개별 변환기에 의해 3상의 교류로 독립적으로 전원 공급되고, 개별 변환기는 관련 전기 장비에 의해 소비되는 전력의 함수로써 제어되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 방법의 또 다른 특징에서, 개별 변환기는 전기 장비에 의해 소비되는 전력에 비례하여 관련 전기 장비를 냉각시키도록 제어된다.
본 발명의 목적, 특징 및 장점은 첨부 도면을 참조하여 비제한적인 예로서 주어진 본 발명의 실시예의 후속하는 설명을 숙지함으로써 보다 잘 이해될 것이다.
도면을 보다 손쉽게 이해하도록 하기 위해, 본 발명의 이해에 필요한 요소들만이 도시되었다.
도1은 750V의 직류를 공급하는 전차실에 연결되는 전기 픽업 시스템(1)에 의해 전력 공급을 받게 되는 레일 차량의 동력 객차를 도시한다.
도1에서, 객차는 전동차 모터, 변압기, 전력 유닛 및 제동 가변 저항기 형식의 전기 장비를 갖추고 있고, 그 각각의 장비는 비동기식 전기 모터(3)에 의해 구동되는 각각의 냉각 휀(2)을 포함한다.
도2에서, 직류/교류 개별 변환기(4)는 전차실로부터의 750V의 직류를 비동기식 전기 모터(3)에 전원 공급하는 3상 교류로 변환하기 위해 각각의 비동기식 전기 모터(3)의 위치에 일체화된다. 개별 변환기(4)는 전기 모터(3)의 스탠드의 칼라(31; collar) 상에 스크류에 의해 고정되어, 개별 변환기(4), 전기 모터(3) 및 휀(2)을 포함하는 소형 조립체를 제공한다.
개별 변환기(4)는 IGBT로 구성되고 주파수 fout = 50Hz에 대해 기본 출력 전압 Uout = 545V에 이르기 까지 상수 Uout/fout 비율에서 변조 가능한 출력 주파수 f 를 공급한다. 각각의 전기 모터(3)의 권선은 개별 변환기의 기본 출력 전압 즉, 50Hz에서의 545V에서 직접 작용하도록 치수화된다.
개별 변환기(4)는 즉 환기될 전기 장비에 의해 소비되는 입력 파라미터로서의 전류를 수용하는 제어 회로를 포함한다.
본 발명의 환기 장치는 다음과 같이 작동한다.
하나의 전기 장비가 가동할 때 그와 관련된 냉각 휀(2)의 전기 모터(3)는 일체형 개별 변환기(4)에 의해 교류로 전원 공급되는데, 상기 개별 변환기는 휀(2)의 회전 속도가 관련 전기 장비의 소비 전력에 비례하도록 전기 모터(3)에 비례적으로 전력 공급을 위해 전기 장비에 의해 소비되는 전류의 판독에 기초한다.
휀을 구동시키기 위한 비동기식 전기 모터를 구비한 이러한 환기 장비는 직류 모터를 구비한 장치보다 작은 유지 보수를 요구하는 반면, 긴 수명과 신뢰성을 갖는 장점을 갖는다. 또한, 각각의 휀의 전기 모터의 일체형 개별 변환기의 존재는 각각의 휀의 전력이 전기 장비에 의해 소비되는 전력의 함수로써 개별적으로 변환되도록 하여, 상기 전기 장비에 의해 열이 방출된다.
따라서, 본 발명의 환기 장치는 각각의 전기 장비의 환기가 필요 냉각의 함수로써 조절되도록 하여, 전력 소비량이 상당히 감소되도록 한다. 또한, 전기 장비의 휀이 개별적으로 제어되도록 함으로써, 본 발명의 환기 장치 및 방법은 또한 휀의 작동 시간을 제한하는 장점을 갖게 되어, 상기 휀에 의해 방출되는 소음 공해를 감소시키며, 승객들에게 보다 나은 쾌적성을 제공한다.
Claims (6)
- 직류 전원에 연결된 전기 픽업 시스템(1)에 의해 직접적으로 직류로 동력 공급을 받거나 단상의 교류 전원에 연결된 전기 픽업 시스템(1)에 의해 픽업된 전기를 정류 및 필터링하여 간접적으로 직류로 동력 공급을 받는 레일 차량에 탑재되는, 전기 모터(3)에 의해 제어되는 각각의 냉각 휀(2)에 의해 그 각각이 환기되는 전기 장비의 환기 장치에 있어서,상기 전기 모터(3)는 비동기식 모터이고, 전기 모터(3)는 레일 차량의 동력 공급을 위해 직류에 연결된 개별 변환기(4)에 의해 3상의 교류로 동력을 공급받게 되는 것을 특징으로 하는 환기 장치.
- 제1항에 있어서, 개별 변환기(4)는 상기 냉각 휀(2)의 전기 모터의 스탠드 상에 일체화되는 것을 특징으로 하는 환기 장치.
- 제2항에 있어서, 개별 변환기(4)는 상기 전기 장비에 의해 소비되는 전력의 함수로써 제어되는 것을 특징으로 하는 환기 장치.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 레일 차량은 변압기, 전동차 모터, 제동 가변 저항기 및 전력 유닛과 같은 전력 장비를 포함하는 객차인 것을 특징으로 하는 환기 장치.
- 직류 전원의 레일 차량에 탑재되고 전기 모터(3)에 의해 제어되는 각각의 냉각 휀(2)에 의해 그 각각이 환기되는 전기 장비의 환기 방법에 있어서,전기 모터(3)는 비동기식 모터이고, 전기 모터(3)는 레일 차량의 동력 공급을 위해 직류에 연결된 개별 변환기에 의해 3상의 교류로 독립적으로 동력을 공급받게 되고, 개별 변환기(4)는 전기 장비에 의해 소비되는 전력의 함수로써 제어되는 것을 특징으로 하는 환기 방법.
- 제5항에 있어서, 개별 변환기(4)는 관련 전기 장비의 냉각이 상기 전기 장비에 의해 소비되는 전력에 비례하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 환기 방법.
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