KR101307742B1 - Railway vehicle system utilizing a linear motor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가감속 구간 또는 초고속 구간에서의 선형전동기를 이용한 철도차량 시스템에 관한 것으로, 견인전동기에 의해 레일(30)을 따라서 휠온레일 방식으로 주행이 이루어지는 철도차량 시스템에 있어서, 역사(10)(20) 사이의 주행구간을 가감속 구간(AS)(DS) 또는 초고속 구간(HS)과, 일반주행 구간(NS)으로 구분하고 일반주행 구간(NS)에서는 상기 견인전동기에 의해 철도차량(40)의 주행이 이루어지되, 지상 궤도와 철도차량(40) 하부에는 선형전동부가 마련되어 상기 가감속 구간(AS)(DS) 또는 초고속 구간(HS)에는 상기 선형전동부에 의해 추가 구동력 또는 제동력이 제공되어 철도차량의 가감속이 이루어짐으로써, 역사 사이의 주행구간을 가감속 구간 또는 초고속 구간과, 일반주행 구간으로 구분하고 주행구간 특성에 따라서 선형전동기를 활용하여 주행성능을 높일 수 있는 운행시격과 전체 소요시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a railroad vehicle system using a linear motor in an acceleration / deceleration section or an ultra-high speed section. In the railroad vehicle system in which the traction motor is driven along the rail 30 in a wheel-on-rail manner, the history 10 ( 20) the driving section is divided into an acceleration / deceleration section (AS) or an ultra-high speed section (HS) and a general driving section (NS), and in the general driving section (NS), the railway vehicle 40 is driven by the traction motor. While the driving of the ground track and the railroad car 40 is provided with a linear motor unit is provided in the acceleration and deceleration section (AS) (DS) or ultra-high speed section (HS) by the linear drive unit is provided with additional driving force or braking force By accelerating and decelerating the railway vehicle, the driving section between the stations is divided into an acceleration / deceleration section or an ultra-high speed section and a general driving section, and driving is performed by using a linear motor according to the characteristics of the driving section. There is an effect that can reduce the overall time required to travel Headway to boost performance.

Figure R1020110119374
Figure R1020110119374

Description

가감속 구간 또는 초고속 구간에서의 선형전동기를 이용한 철도차량 시스템{Railway vehicle system utilizing a linear motor}Railway vehicle system utilizing a linear motor in an acceleration / deceleration section or an ultra high speed section

본 발명은 견인전동기에 의해 일반 주행이 이루어지는 철도차량 시스템에 있어서, 주행 구간을 가감속 구간 또는 초고속 구간과, 일반주행 구간으로 구분하고 주행구간 특성에 따라서 선형전동기를 활용하여 주행성능을 높일 수 있는 가감속 구간 또는 초고속 구간에서의 선형전동기를 이용한 철도차량 시스템에 관한 것이다.
According to the present invention, in a railway vehicle system in which a general driving is performed by a traction motor, the driving section may be divided into an acceleration / deceleration section or an ultra high speed section and a general driving section, and the driving performance may be improved by using a linear motor according to the driving section characteristics. The present invention relates to a railway vehicle system using a linear motor in an acceleration / deceleration section or an ultra high speed section.

일반적으로 철도차량의 가감속 성능은 차량의 무게와 추진장치의 성능을 고려하여 설정되며, 정차역이 많은 우리나라의 경우에 가감속 성능 향상은 운행시격 및 전체 소요시간 단축에 핵심이 된다.In general, the acceleration / deceleration performance of a railway car is set considering the weight of the vehicle and the performance of the propulsion unit. In the case of the station having a lot of stopping stations, the acceleration / deceleration performance improvement is a key to the operation of the vehicle and the reduction of the total travel time.

일반 철도차량은 휠온레일(Wheel On Rail) 방식으로 점착 구동방식을 사용하므로 점착한계(약 430km/h) 이상으로는 속도의 한계가 있다.The general railway vehicle uses the wheel-on-rail type adhesive driving method, so there is a speed limit above the sticking limit (about 430 km / h).

전기 철도차량은 직류 또는 교류 전력을 공급받아서 주전원장치를 통해 견인전동기를 구동하게 되며, 보조전원장치(SIV)를 통하여 공조시스템, 전등, 통신 등의 차내에 필요한 전기를 공급하게 된다.Electric railway vehicles are supplied with direct current or alternating current power to drive the traction motor through the main power supply, and supply the necessary electricity in the vehicle such as air conditioning systems, lights, and communications through the auxiliary power supply (SIV).

견인전동기에서 발생된 토크는 감속기어를 통하여 고토크 저속의 기계적 에너지를 변환되며, 이는 열차의 바퀴와 레일 사이의 마찰력에 의해 추진력을 발생시키게 된다.The torque generated by the traction motor is converted to mechanical energy of high torque and low speed through the reduction gear, which generates the driving force by the friction between the wheels of the train and the rail.

특히, 가속 또는 감속 구간에서는 큰 토크와 제동력을 필요로 하지만 실주행 구간에서는 그 보다는 낮은 토크만을 필요로 하므로, 일반적으로 견인전동기는 실주행에 요구되는 연속정격으로 설계와 제작이 이루어지고 있다.In particular, a large torque and a braking force are required in the acceleration or deceleration section, but only a lower torque is required in the actual running section. Therefore, the traction motor is generally designed and manufactured at a continuous rating required for actual travel.

기동시는 견인전동기의 연속정격보다 많은 전류를 투입하여 견인력을 발생시키게 되지만 순시정격은 약 1.5 ~ 2배로 한계가 있다.When starting, it generates more traction by injecting more current than the continuous rating of the traction motor, but the instantaneous rating is limited to about 1.5 to 2 times.

따라서 종래의 전기 철도차량은 추진장치의 용량 한계, 차량의 중량, 전력공급의 한계, 점착 한계 등에 의한 가감속 성능 또는 초고속 주행 개선에 많은 어려움이 존재한다.Therefore, the conventional electric railway vehicle has a great difficulty in acceleration / deceleration performance due to the capacity limit of the propulsion device, the weight of the vehicle, the limit of the power supply, the adhesion limit, or the improvement of the high-speed driving.

예를 들어, 가감속 성능 향상을 위하여 큰 용량의 견인전동기를 사용할 수가 있으나, 가감속 구간 이외의 일반주행 구간에서는 차량의 중량 증가로 인하여 오히려 주행 효율을 떨어뜨리게 된다.For example, a large-capacity traction motor can be used to improve acceleration / deceleration performance, but the driving efficiency is lowered due to an increase in the weight of the vehicle in a normal driving section other than the acceleration / deceleration section.

이를 회피하기 위하여 출력밀도를 높인 견인전동기를 사용하는 경우에는 차량의 중량 증가 문제점은 해결될 수 있으나, 차량 내 전력공급의 한계와 전차선의 용량 증대로 인하여 현실적으로 적용하기는 어려움이 있다.In the case of using a traction motor having an increased output density to avoid this problem, the problem of increasing the weight of the vehicle can be solved, but it is difficult to apply the present invention due to the limitation of the power supply in the vehicle and the capacity of the catenary.

또한 초고속 주행 성능 향상을 위하여 큰 용량의 견인전동기를 적용하더라도 휠온레일 방식에서의 점착 한계로 인하여 바퀴가 미끄러지므로 초고속 주행이 불가한 문제점 등이 있다.In addition, even if a large-capacity traction motor is used to improve the super-high-speed driving performance, there is a problem that the super-high-speed driving is impossible because the wheels slide due to the adhesion limit in the wheel-

공개특허공보 특2000-0031533(공개일자: 2000.06.05)Patent Application Publication No. 2000-0031533 (Publish date: 2000.06.05) 일본 공개특허공보 특개2005-218185(공개일자: 2005.08.11)Japanese Laid-open Patent Publication 2005-218185 (published date: 2005.08.11)

본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 견인전동기를 이용하여 주행이 이루어지는 철도차량 시스템에 있어서, 주행구간을 가감속 구간 또는 초고속 구간과, 일반주행 구간으로 구분하고 주행구간 특성에 따라서 보조적으로 추가 구동력을 제공할 수 있는 선형전동부를 이용하여 철도차량의 가감속 또는 초고속 주행이 가능하도록 하는 철도차량 시스템을 제공하고자 한다.
The present invention is to solve the problems of the prior art, the present invention is a railway vehicle system that runs using a traction motor, the driving section divided into acceleration and deceleration section or ultra-high speed section, and general driving section and driving section According to the characteristics, it is intended to provide a railway vehicle system that enables acceleration / deceleration or ultra-high speed driving of a railway vehicle by using a linear transmission unit that can additionally provide additional driving force.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 가감속 구간 또는 초고속 구간에서의 선형전동기를 이용한 철도차량 시스템은, 견인전동기에 의해 레일을 따라서 휠온레일 방식으로 주행이 이루어지는 철도차량 시스템에 있어서, 역사 사이의 주행구간을 가감속 구간 또는 초고속 구간과, 일반주행 구간으로 구분하고 일반주행 구간에서는 상기 견인전동기에 의해 철도차량의 주행이 이루어지되, 지상 궤도와 철도차량 하부에는 선형전동부가 마련되어 상기 가감속 구간 또는 초고속 구간에는 상기 선형전동부에 의해 추가 구동력 또는 제동력이 제공되어 철도차량의 가감속이 제공됨으로써 달성된다.
In order to achieve this object, a railway vehicle system using a linear motor in an acceleration / deceleration section or an ultra-high speed section according to the present invention is a railway vehicle system in which a wheel-on-rail driving is performed along a rail by a traction motor. The driving section is divided into an acceleration / deceleration section or an ultra-high speed section and a general driving section. In the general driving section, the railroad vehicle is driven by the traction motor, but a linear electric motor is provided on the ground track and the railroad vehicle. The ultra-high speed section is provided by an additional driving force or braking force by the linear transmission unit is achieved by providing the acceleration and deceleration of the railway vehicle.

본 발명에 따른 철도차량 시스템은, 역사 사이의 주행구간을 가감속 구간 또는 초고속 구간과, 일반주행 구간으로 구분하고 견인전동기에 의한 일반주행 이외에 가감속이 요구되거나 초고속 주행이 가능한 구간에서는 주행구간 특성에 따라서 선형전동기에 의해 추가 구동력이나 제동력이 제공되도록 선형전동기를 이용함으로써, 철도차량의 주행성능을 높일 수 있으며 운행시격과 주행구간의 전체 소요시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.
The railroad vehicle system according to the present invention divides the driving section between history into an acceleration / deceleration section or an ultra-high speed section and a general driving section, and in addition to the general driving by the traction motor, acceleration / deceleration is required or the section capable of ultra-high speed driving is characterized by the driving section characteristics. Therefore, by using the linear motor to provide additional driving force or braking force by the linear motor, it is possible to increase the running performance of the railway vehicle, it is possible to reduce the running time and the total time required for the driving section.

도 1은 본 발명에 따른 철도차량 시스템을 보여주는 도면,
도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 철도차량 시스템에 있어서, 선형유도전동기를 이용한 선형전동부의 다양한 실시예들을 보여주는 도면,
도 5는 본 발명에 따른 철도차량 시스템에 있어서, 선형동기전동기를 이용한 선형전동부의 다양한 실시예들을 보여주는 도면.
1 is a view showing a railway vehicle system according to the present invention,
2 to 4 is a view showing various embodiments of a linear motor unit using a linear induction motor in a railway vehicle system according to the present invention,
5 is a view showing various embodiments of a linear transmission unit using a linear synchronous motor in a railway vehicle system according to the present invention.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1을 참고하면, 본 발명의 철도차량 시스템은, 견인전동기에 의해 레일(30)을 따라서 휠온레일 방식으로 주행이 이루어지는 철도차량 시스템에 있어서, 역사(10)(20) 사이의 주행구간을 가감속 구간(AS)(DS) 또는 초고속 구간(HS)과, 일반주행 구간(NS)으로 구분하고 일반주행 구간(NS)에서는 상기 견인전동기에 의해 철도차량(40)의 주행이 이루어지되, 지상 궤도와 철도차량(40) 하부에는 선형전동부가 마련되어 상기 가감속 구간(AS)(DS) 또는 초고속 구간(HS)에는 상기 선형전동부에 의해 추가 구동력 또는 제동력이 제공되어 철도차량의 가감속이 이루어지는 것을 특징으로 한다.Referring to Figure 1, the railroad vehicle system of the present invention, in the railroad vehicle system in which the wheeled rail system traveling along the rail 30 by a traction motor, the running interval between the history (10) 20 It is divided into a speed section (AS) or an ultra high speed section (HS) and a general driving section (NS). In the general driving section (NS), the railroad vehicle 40 is driven by the traction motor, but the ground track And a linear transmission portion is provided below the railroad vehicle 40, and the acceleration / deceleration section AS or the high speed section HS is provided with an additional driving force or a braking force by the linear transmission section, thereby accelerating and decelerating the railway vehicle. It is done.

본 발명의 철도차량 시스템에 있어서, 철도차량은 전기철도 차량에서 사용되는 주지의 견인전동기가 구비되어 레일 상에서 점착 구동력에 의해 일반주행이 이루어짐은 동일하다. In the railroad vehicle system of the present invention, the railroad car is provided with a well-known traction motor used in an electric railway vehicle, and the general driving is performed by the adhesive driving force on the rail.

본 발명에서 역사(10)(20) 사이의 주행구간은 일반주행 구간(NS)과 함께 가속 구간(AS), 감속 구간(DS) 또는 초고속 구간(HS)으로 구분되며, 일반주행 구간(NS)은 견인전동기만으로 주행이 이루어지는 구간을 의미한다.In the present invention, the driving section between the history (10, 20) is divided into an acceleration section (AS), a deceleration section (DS) or an ultra-high speed section (HS) together with the general driving section (NS), the general driving section (NS) Means a section in which driving is performed only by the traction motor.

가속 구간(AS)은 선형전동부에 의해 추가 구동력이 제공되는 구간으로, 역사(10)에서 철도차량이 정차 후에 출발을 위해 큰 토크를 필요로 하는 구간에 해당하며 역사를 기준으로 약 2 ~ 4Km 구간을 의미한다.Acceleration section (AS) is a section in which additional driving force is provided by the linear transmission unit, corresponds to a section in which the railway vehicle requires a large torque for departure after the vehicle stops in history (10) and is about 2 to 4 km based on history. It means a section.

감속 구간(DS)은 선형전동부에 의해 추가 제동력이 제공되는 구간으로, 역사(20)로 진입하여 정차하기 위하여 제동력을 높여서 감속 능력을 필요로 하는 구간에 해당하며, 역사를 기준으로 약 2 ~ 4Km 구간이 해당될 수 있다.The deceleration section DS is a section in which additional braking force is provided by the linear transmission unit, and corresponds to a section requiring deceleration capability by increasing the braking force to enter and stop the station 20. 4Km section may correspond.

초고속 구간(HS)은 선형전동부에 의해 추가 구동력이 제공될 수 있는 구간으로, 역사(10)(20) 사이에서 긴 직선 궤도를 주행하는 경우에 제공될 수 있으며, 비점착 구동방식을 적용하여 휠온레일 방식으로도 초고속 주행이 이루어진다.Ultra high speed section (HS) is a section that can be provided with additional driving force by the linear transmission, may be provided when driving a long linear track between the history (10, 20), by applying a non-adhesive driving method Ultra-high speed is achieved even with the wheel-on-rail method.

이와 같이, 일반주행 구간(NS)에서는 견인전동기만으로 주행이 이루어지며, 가감속 구간(AS)(DS) 또는 초고속 구간(HS)에서는 지상 궤도와 철도차량 하부에 마련된 선형전동부에 의해 추가 구동력 또는 제동력이 제공되어 철도차량의 가감속이 이루어진다.
As such, the driving is performed only by the traction motor in the general driving section NS, and in the acceleration / deceleration section AS or the high speed section HS, additional driving force is provided by a linear transmission unit provided under the ground track and the railway vehicle. Braking power is provided to accelerate and decelerate railroad cars.

도 2는 본 발명의 철도 시스템에 있어서, 선형전동부의 바람직한 일례를 보여주는 도면으로, 선형전동부는 편측식 단계자형 선형유도전동기로써, 철도차량(40) 하부에 마련되어 전력변환장치(미도시)에서 공급된 전력을 통해 이동자계를 발생시키는 계자부(110)와; 레일(30) 사이의 지상 궤도에 마련되어 상기 이동자계에 의해 유도전압을 유기시키기 위한 리액션플레이트(120)와, 이 리액션플레이트(120)의 배면에 마련되어 자속 흐름을 위한 백-아이언 코어(130)로 구성될 수 있다.2 is a view showing a preferred example of a linear motor in the railway system of the present invention, the linear electric motor is a unilateral stepped linear induction motor, which is provided below the railroad car 40 in a power conversion device (not shown). A field unit 110 for generating a moving magnetic field through the supplied electric power; A reaction plate 120 provided on a ground track between rails 30 to induce induced voltage by the moving magnetic field, and a back iron core 130 provided on a rear surface of the reaction plate 120 for flux flow. Can be configured.

철도차량(40) 하부의 대차(41)에는 하방으로 고정부(42)가 마련되며, 이 고정부(42)에는 철심과 권선으로 구성되어 전력변환장치로부터 공급된 전력에 의해 이동자계를 발생시키는 계자부(110)가 고정 설치된다.A fixed portion 42 is provided below the trolley 41 under the railroad car 40, and the fixed portion 42 is composed of an iron core and a winding to generate a moving magnetic field by the electric power supplied from the power converter. The field unit 110 is fixedly installed.

레일(30) 사이에는 계자부(110)와 일정 간격으로 유지하면서 리액션플레이트(120)와 백-아이언 코어(130)가 지상 궤도를 따라서 일정 구간 설치된다. The reaction plate 120 and the back-iron core 130 are installed at predetermined intervals along the ground track while keeping the field portion 110 at regular intervals between the rails 30.

이와 같이 철도차량 하부와 지상 궤도에 마련된 계자부와 2차측 리액션 플레이트로 이루어진 선형유도전동기는 계자부에서 발생된 이동자계와 2차측 리액션 플레이트 간의 상호작용에 의하여 추진력을 얻을 수 있다.In this way, the linear induction motor composed of the field portion and the secondary side reaction plate provided in the railroad vehicle and the ground track can obtain a driving force by the interaction between the moving field generated in the field portion and the secondary side reaction plate.

레일(30) 사이의 지사 궤도를 따라서 설치된 리액션플레이트(120)와 백-아이언 코어(130)의 설치 길이는 가감속 구간 또는 초고속 구간과 대응된다. 따라서 가감속 구간 또는 초고속 구간을 벗어난 일반주행 구간에서는 선형전동부는 동작하지 않으며 철도차량에 마련되는 견인전동기만으로 주행이 이루어진다.
The installation length of the reaction plate 120 and the back iron core 130 installed along the branch track between the rails 30 corresponds to the acceleration / deceleration section or the ultra-high speed section. Therefore, in the general driving section outside the acceleration / deceleration section or the ultra high speed section, the linear motor unit does not operate, and the driving is performed only by the traction motor provided in the railway vehicle.

다음으로 도 3은 본 발명의 철도 시스템에 있어서, 선형전동부의 바람직한 일례를 보여주는 도면으로, 선형전동부는 편측식 장계자형 선형유도전동기로써, 지상 궤도에 마련되어 전력변환장치에서 공급되는 전력을 통해 이동자계를 발생시키는 계자부(210)와; 철도차량(40) 하부에 마련되어 상기 이동자계에 의해 유도전압을 유기시키기 위한 리액션플레이트(220)와, 이 리액션플레이트(220)의 배면에 마련되어 자속 흐름을 위한 백-아이언 코어(230)에 의해 제공될 수 있다.Next, Figure 3 is a view showing a preferred example of the linear motor in the railway system of the present invention, the linear electric motor is a unilateral long field type linear induction motor, which is provided on the ground track and moves through the power supplied from the power converter. A field unit 210 for generating a magnetic field; A reaction plate 220 provided below the railroad car 40 to induce induced voltage by the moving magnetic field, and provided by a back-iron core 230 provided on the rear surface of the reaction plate 220 for flux flow. Can be.

레일(30) 사이에는 철심과 권선으로 구성되어 전력변환장치로부터 공급된 전력에 의해 이동자계를 발생시키는 계자부(210)가 고정 설치된다.Between the rails 30, the field unit 210, which is composed of an iron core and a winding and generates a moving magnetic field by electric power supplied from a power converter, is fixedly installed.

철도차량(40) 하부의 대차(41)에는 하방으로 구비된 고정부(42)에는 계자부(210)와 일정 간격을 유지하면서 리액션플레이트(220)와 백-아이언 코어(230)가 고정된다.The reaction plate 220 and the back-iron core 230 are fixed to the bogie 41 below the railroad car 40 while maintaining a predetermined distance from the field part 210.

이와 같이 철도차량 하부와 지상 궤도에 마련된 계자부와 2차측 리액션 플레이트로 이루어진 선형유도전동기는 계자부에서 발생된 이동자계와 2차측 리액션 플레이트 간의 상호작용에 의하여 추진력을 얻을 수 있다.In this way, the linear induction motor composed of the field portion and the secondary side reaction plate provided in the railroad vehicle and the ground track can obtain a driving force by the interaction between the moving field generated in the field portion and the secondary side reaction plate.

한편, 레일(30)을 따라 설치되는 계자부(210)의 설치 길이는 가감속 구간 또는 초고속 구간과 대응되며, 따라서 가감속 구간 또는 초고속 구간을 벗어난 일반주행 구간에서는 선형전동부는 작동하지 않으며 전기철도 차량에 마련되는 회전형 견인전동기만으로 주행이 이루어진다.
On the other hand, the installation length of the field unit 210 installed along the rail 30 corresponds to the acceleration / deceleration section or the ultra-high speed section, and thus the linear electric motor does not operate in the general driving section beyond the acceleration / deceleration section or the ultra-high speed section. The driving is performed only by the rotary traction motor provided in the vehicle.

다음으로 도 4는 본 발명의 철도 시스템에 있어서, 선형전동부의 바람직한 일례를 보여주는 도면으로, 선형전동부는 양측식 장계자형 선형유도전동기가 이용될 수 있으며, 지상 궤도 아래에 매설되어 전력변환장치(미도시)에서 공급되는 전력을 통해 측방향으로 이동자계를 발생시키는 계자부(310)와; 철도차량 하부에 걸어 고정이 가능한 추진부재(321)를 가지며, 상기 계자부(310)에서 발생된 측방향으로의 이동자계에 의해 유기된 유도전압에 의해 직선 가동되는 이동자(320)로 구성됨을 특징으로 한다.Next, Figure 4 is a view showing a preferred example of the linear motor in the railway system of the present invention, the linear electric motor may be a bilateral field field type linear induction motor, it is buried under the ground track power conversion device ( A field unit 310 for generating a moving magnetic field in a lateral direction through the power supplied from the power supply; It has a propulsion member 321 which can be fixed to the lower portion of the railroad vehicle, and comprises a mover 320 which is linearly operated by an induced voltage induced by a lateral moving field generated by the field unit 310. It is done.

이러한 양측식 장계자형 선형유도전동기는 역사 내외의 직선구간 내에 지상 궤도 하부에 홈을 파고 대략 역T자 형상의 철심에 코일이 권취되는 계자부(310)가 마련되어 전력변환장치에서 공급되는 전력을 통해 양 측방향으로 이동자계가 발생된다. 2차측의 이동자(320)는 역T자 형상의 계자부(310)의 양 측면과 일정 공극을 가지면서 감싸는 역U자 형상을 가지며, 계자부(310)에서 발생되는 측방향으로의 이동자계와 상호작용하여 직선 가동이 이루어진다.The two-sided field-type linear induction motor is provided with a field section 310 that digs a groove in the lower portion of the ground track in a straight section inside and outside the history, and coils are wound around an iron core having an approximately inverted T shape. Moving magnetic fields are generated in both lateral directions. The mover 320 of the secondary side has an inverted U-shape that wraps with both sides of the inverse T-shaped field portion 310 and has a predetermined gap, and has a lateral moving field generated in the field portion 310. Interacting is a straight line operation.

철도차량 하부에는 추진부재(321)와 걸어 고정이 가능하도록 별도의 걸이부가 마련된다. The lower rail vehicle is provided with a separate hook portion to be fixed to the propelling member 321.

따라서 철도차량이 정차한 상태에서 추진부재(321)가 철도차량 하부의 걸이부에 걸어 고정된 상태에서 이동자(320)의 추진력에 의해 철도차량은 가속력을 얻게 되며, 가속 구간이 지나면 철도차량과 추진부재는 분리되고 철도차량은 자체 구동력만으로 주행이 이루어진다.Therefore, when the propulsion member 321 is fixed to the hook portion of the lower part of the railway vehicle while the railway vehicle is stopped, the railway vehicle obtains the acceleration force by the propulsion force of the mover 320. The members are separated and the railroad car runs only by its own driving force.

이러한 가속 구간은 지상 궤도에 설치되는 계자부의 설치 길이에 의해 결정되며, 또한 추진부재와 2차측 이동자는 철도차량의 대차 대수에 따라서 2개 이상 마련되어 추진력을 증가시킬 수도 있다.The acceleration section is determined by the installation length of the field portion installed on the ground track, and the propulsion member and the secondary side mover may be provided with two or more according to the number of rail cars, to increase the driving force.

도 4에서 고정된 고정자와 이동자의 형상은 서로 반대로 변경될 수 있다. 예를 들어, 고정자를 U자 형상으로 하고 이동자를 T자 형상으로 제작하더라도 무방할 것이다.
In FIG. 4, the shapes of the fixed stator and the mover may be reversed. For example, the stator may be U-shaped and the mover may be T-shaped.

도 5는 본 발명에 따른 철도차량 시스템에 있어서, 선형동기전동기를 이용한 선형전동부의 다양한 실시예들을 보여주는 도면이다.5 is a view showing various embodiments of a linear transmission unit using a linear synchronous motor in a railway vehicle system according to the present invention.

도 5의 (a)는 지상1차 방식의 선형동기전동기를 적용한 것으로, 본 실시예의 철도차량 시스템에서는 지상에는 3상 교류가 인가되는 1차측 전기자(411)와, 철도차량 하부에 마련된 DC 전자석에 의한 2차측 계자(412)를 포함한다.Figure 5 (a) is applied to the linear synchronous motor of the ground primary method, in the railroad vehicle system of the present embodiment, the primary armature 411 to which three-phase alternating current is applied to the ground and the DC electromagnet provided in the lower part of the railroad vehicle. By means of the secondary field 412.

따라서 가감속 구간 또는 초고속 구간에서는 지상의 1차측 전기자(411)와 철도차량에 마련되는 2차측 계자(412) 사이의 상호작용에 의해 추가 추진력 또는 제동력을 얻을 수 있다.Therefore, in the acceleration / deceleration section or the ultra-high speed section, an additional driving force or braking force may be obtained by the interaction between the primary armature 411 on the ground and the secondary field 412 provided in the railway vehicle.

다음으로 도 5의 (b)는 차상1차 방식의 선형동기전동기를 적용한 것으로, 본 실시예의 철도차량 시스템에서는 지상에는 영구자석에 의한 2차측 계자(421)와, 철도차량 하부에 마련된 3상 교류에 의한 1차측 전기자(422)를 포함한다.Next, (b) of FIG. 5 is applied to the linear synchronous motor of the on-vehicle primary system. In the railroad vehicle system of the present embodiment, the secondary field field 421 by a permanent magnet on the ground and the three-phase AC provided below the railroad vehicle Primary armature (422).

따라서 가감속 구간 또는 초고속 구간에서는 지상의 2차측 계자(411)와 철도차량에 마련되는 1차측 전기자(422) 사이의 상호작용에 의해 추가 추진력 또는 제동력이 발생된다.
Therefore, in the acceleration / deceleration section or the ultra-high speed section, additional driving force or braking force is generated by the interaction between the secondary field 411 on the ground and the primary armature 422 provided in the railway vehicle.

이와 같이 본 발명의 철도차량 시스템은 다양한 형태의 선형전동부가 채택될 수 있으며, 철도차량과 지상 궤도에 마련된 선형전동부는 철도차량에 추가 구동력 또는 제동력을 제공할 수 있다. As described above, the railway vehicle system of the present invention may adopt various types of linear transmission units, and the linear transmission units provided in the railway vehicle and the ground track may provide additional driving or braking force to the railway vehicle.

특히, 선형전동부에 의한 추가 구동력 또는 제동력은 역사 사이의 주행구간을 가감속 구간(AS)(DS) 또는 초고속 구간(HS)과, 일반주행 구간(NS)으로 구분하고 일반주행 구간(NS)에서는 견인전동기에 의해 철도차량의 주행이 이루어지며, 가감속 구간(AS)(DS) 또는 초고속 구간(HS)에는 선형전동부에 의해 추가 구동력 또는 제동력이 제공되어 주행구간 특성에 따라서 선형전동기를 활용하여 철도차량의 주행성능을 개선할 수가 있다.In particular, the additional driving force or braking force by the linear transmission unit divides the driving section between the history into the acceleration / deceleration section (AS) or the ultra high speed section (HS) and the general driving section (NS). In the railway vehicle is driven by the traction motor, and the additional motor or braking force is provided by the linear transmission unit in the acceleration / deceleration section (AS) or the ultra-high speed section (HS) to utilize the linear motor according to the driving section characteristics. Therefore, the running performance of the railway vehicle can be improved.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
The present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. It will be evident to those who have knowledge of.

AS : 가속 구간 DS : 감속 구간
HS : 초고속 구간 NS : 일반주행 구간
10, 20 : 역사 30 : 레일
40 : 철도차량
AS: acceleration section DS: deceleration section
HS: High Speed Section NS: General Driving Section
10, 20: History 30: Rail
40: railway vehicle

Claims (5)

견인전동기에 의해 레일을 따라서 휠온레일 방식으로 주행이 이루어지는 철도차량 시스템에 있어서,
역사 사이의 주행구간을 가감속 구간(AS)(DS) 또는 초고속 구간(HS)과, 일반주행 구간(NS)으로 구분하고 일반주행 구간(NS)에서는 상기 견인전동기에 의해 철도차량의 주행이 이루어지되, 지상 궤도와 철도차량 하부에는 선형전동부가 마련되어 상기 가감속 구간(AS)(DS) 또는 초고속 구간(HS)에는 상기 선형전동부에 의해 추가 구동력 또는 제동력이 제공되어 철도차량의 가감속이 이루어지며,
상기 선형전동부는,
지상 궤도 아래에 매설되어 전력변환장치에서 공급되는 전력을 통해 측방향으로 이동자계를 발생시키는 역T자 형상의 철심에 코일이 권취되는 계자부(310)와;
철도차량 하부의 걸이부에 걸어 고정이 가능한 추진부재(321)를 가지며, 상기 계자부(310)에서 발생된 측방향으로의 이동자계에 의해 유기된 유도전압에 의해 직선 가동되어지도록 상기 계자부(310)의 양 측면과 일정 공극을 가지면서 감싸도록 역U자 형상을 갖는 이동자(320)로 구성되는 것을 특징으로 하는 철도차량 시스템.
In a railway vehicle system in which the traction motor is driven along a rail in a wheel on rail manner,
The driving section between the stations is divided into an acceleration / deceleration section (AS) or an ultra-high speed section (HS) and a general driving section (NS). In the general driving section (NS), the railway vehicle is driven by the traction motor. Under the ground track and the railroad vehicle, a linear motor unit is provided to the acceleration / deceleration section (AS) or the ultra high speed section (HS) to provide additional driving force or braking force by the linear transmission unit, thereby accelerating and decelerating the railway vehicle. ,
The linear motor unit,
A field unit 310 buried under the ground track and wound with a coil in an iron T shape having an inverted T shape to generate a moving magnetic field in a lateral direction through electric power supplied from a power converter;
The field part has a propulsion member 321 which can be fixed to the hook portion of the railroad vehicle and is linearly operated by an induced voltage induced by a lateral moving field generated by the field part 310. The railroad vehicle system, characterized in that it comprises a mover 320 having an inverted U-shape to wrap while having both sides and a predetermined gap of the 310.
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