KR101478081B1 - Ac/dc 겸용 전동차의 추진제어시스템 및 이를 포함하는 전동차 - Google Patents

Ac/dc 겸용 전동차의 추진제어시스템 및 이를 포함하는 전동차 Download PDF

Info

Publication number
KR101478081B1
KR101478081B1 KR1020130021265A KR20130021265A KR101478081B1 KR 101478081 B1 KR101478081 B1 KR 101478081B1 KR 1020130021265 A KR1020130021265 A KR 1020130021265A KR 20130021265 A KR20130021265 A KR 20130021265A KR 101478081 B1 KR101478081 B1 KR 101478081B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
propulsion control
circuit breaker
main circuit
main
Prior art date
Application number
KR1020130021265A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140106942A (ko
Inventor
이광국
권일동
정은성
한정수
Original Assignee
현대로템 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대로템 주식회사 filed Critical 현대로템 주식회사
Priority to KR1020130021265A priority Critical patent/KR101478081B1/ko
Publication of KR20140106942A publication Critical patent/KR20140106942A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101478081B1 publication Critical patent/KR101478081B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L9/00Electric propulsion with power supply external to the vehicle
    • B60L9/02Electric propulsion with power supply external to the vehicle using dc motors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/04Cutting off the power supply under fault conditions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00Type of vehicles
    • B60L2200/26Rail vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2210/00Converter types
    • B60L2210/30AC to DC converters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/30Railway vehicles

Abstract

본 발명은 AC/DC 겸용 전동차의 추진제어시스템 및 이를 포함하는 전동차에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 AC 25KV와 DC 3KV 입력 전압을 겸용으로 사용하는 전동차의 추진제어시스템과 그 추진제어시스템을 구비하는 전동차에 관한 것이다.
본 발명에 따른 AC/DC 겸용 전동차의 추진제어시스템은, 전차선에 입력되는 AC 전압이나 DC 전압을 인지하는 전압센서; 상기 전압센서의 뒷 단에 연결되어, 전압센서가 감지하는 AC/DC 전압에 따라 AC회로와 DC회로의 연결을 절환하는 AC/DC 절환스위치; 상기 AC/DC 절환스위치의 뒷 단에 연결되어 전차선에 입력되는 전압이 AC일 경우 수전된 AC 전압이 주변압기에 공급되는 것을 제어하는 AC 주회로차단기; 상기 AC 주회로차단기의 뒷 단에 연결되어 전차선에 입력된 AC 전압을 감압하여 감압된 AC 전압을 추진제어장치에 공급하는 주변압기; 상기 AC/DC 절환스위치의 또 다른 뒷 단에 연결되어 전차선에 입력되는 전압이 DC일 경우 DC 전압이 추진제어장치에 공급되는 것을 제어하는 DC 주회로차단기; 및 상기 주변압기에서 출력된 감압된 AC 전압이나 DC 주회로차단기에서 출력된 DC 전압을 입력받아 견인모터의 구동에 필요한 3상의 AC 전압으로 변경하여 견인모터에 출력하는 추진제어장치; 를 포함하여 구성된다.

Description

AC/DC 겸용 전동차의 추진제어시스템 및 이를 포함하는 전동차 {PROPULSION SYSTEM APPLIED DUAL VOLTAGE AC AND DC}
본 발명은 AC/DC 겸용 전동차의 추진제어시스템 및 이를 포함하는 전동차에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 AC 25KV와 DC 3KV 입력 전압을 겸용으로 사용하는 전동차의 추진제어시스템과 그 추진제어시스템을 구비하는 전동차에 관한 것이다.
일반적으로 전동차는 전원을 가선에서 공급받아 기동 및 운행하고 있는데 이 전원이 한 가지의 전원으로 사용되는 구간도 있으나, 서로 다른 AC와 DC 두 가지의 전원으로 사용되는 구간도 있다.
이와 같이 AC 전압이 급전되는 노선과 DC 전압이 급전되는 노선을 동일한 전동차로 운행할 수 있도록 하기 위해 AC/DC 겸용 전동차가 구비된다.
즉, AC/DC 겸용 전동차는 철로의 상방에 설치된 가선(架線)으로부터 고압의 전류, 예를 들어 국내에서는 25KV의 교류(AC) 전류나 1.5KV의 직류(DC) 전류를 계속해서 공급받으면서 견인모터의 구동력에 의해 정해진 선로를 따라 이동하게 된다.
이러한 전동차는 그 지붕에 승강 운동가능하게 설치된 판토그래프를 구비하며, 이 판토그래프는 전동차의 운전중에는 상승하여 가선에 접촉함으로써 견인모터를 비롯한 각종 부하에 전류가 공급되도록 하고, 전동차의 운전이 종료되어 주박(駐泊)을 할 경우에는 가선으로부터 하강하여 외부전류의 공급을 차단한다.
이와 같이 국내에 운전중인 AC/DC 겸용 전동차는 전차선(가선)으로부터 AC 25KV 또는 DC 1.5KV를 수전하며, 수전된 AC/DC 전압을 도 1과 같은 추진제어시스템을 통해 기계적 에너지로 변환하여 전동차의 추진력을 발생한다.
도 1은 종래 전동차의 추진제어시스템을 나타내는 도면이다.
도시된 바와 같이 종래 전동차의 추진제어시스템은, 주회로차단기(MCB), AC/DC 절환스위치(ADCg), 주변압기(MTR), DC 주회로차단기(HSCB), 추진제어장치(CI) 및 견인모터(MM)를 포함하여 구성된다.
주회로차단기(MCB: Main Circuit Breaker)는 미도시된 배터리로부터 제어전원을 공급받아 작동되며, 차량전원공급선으로부터 철도차량의 집전기(Pantograph)를 거쳐 제공되는 전기가 주변압기(MTR)나 DC 주회로차단기(HSCB)로 공급되는 것을 제어한다.
AC/DC 절환스위치(ADCg)(AC/DC Charge over Switch)는 상기 주회로차단기(MCB)와 주변압기(MTR)나 DC 주회로차단기(HSCB) 사이에 개재되어 주회로차단기(MCB)에서 출력되는 전압이 AC 전압(AC 25KV)이면 주변압기(MTR)에 전기를 공급하고, DC 전압(DC 1.5KV)이면 DC 주회로차단기(HSCB)에 전기를 공급한다.
주변압기(MTR: Main Transformer)는 상기 주회로차단기(MCB)가 ON되어 차량전원공급선으로부터 AC 25KV의 고압 교류전기가 공급되면, 예를 들어 AC 1.04KV의 저압 교류전기로 변환하여 추진제어장치(CI)에 공급한다.
DC 주회로차단기(HSCB: High Speed Circuit Breaker)는 상기 주회로차단기(MCB)가 ON되어 차량전원공급선으로부터 추진제어장치(CI)에 공급되는 DC 1.5KV의 직류전기를 제어한다.
즉, DC 주회로차단기(HSCB)는 직류전기가 공급되는 경우 직류회로의 보호를 위해 단락전류(短絡電流) 등을 급속히 차단하는 안전장치로서, 보통의 차단기보다 작동속도가 빠르므로(약 2배 이상) 고장전류가 지나치게 커지는 것을 방지한다.
상기 DC 주회로차단기(HSCB)는 전류를 감지하는 전류센서(DCCT1,DCCT2)와 함께 라인 브레이커 박스(LBB)에 내장된다.
상기 추진제어장치(CI)는 주변압기(MTR)에서 출력되는 AC 1.04KV를 입력받아 DC 1.8KV로 변환하여 출력하는 컨버터와, 상기 컨버터를 통해 출력되는 DC 1.8KV를 입력받아 견인모터(MM)의 구동에 필요한 U,V,W 3상의 AC 전압으로 변환하여 견인모터(MM)에 출력하는 인버터로 이루어지며, 견인모터(MM)의 토크를 제어하는 전력변환 장치이다.
상기 인버터는 IGBT 1개가 1개의 스위칭 역할을 수행하며 총 6개의 IGBT로 이루어진다.
도 2와 도 3은 도 1에 나타낸 추진제어시스템의 입력 전원에 따른 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도시된 바와 같이 전차선으로부터 AC 25KV와 DC 1.5kV 전압을 입력받아 추진제어장치(CI)를 통해 추진력을 발생시킨다.
각 입력 전압의 경로에 대해 도 2와 도 3에 나타내었으며, AC/DC 절환스위치(ADCg)에 의해 AC/DC 전압의 경로가 선택된다.
전차선의 AC전압은 AC/DC 절환스위치(ADCg)를 통해 주변압기(MTR)에 공급되며, 주변압기(MTR)는 급전된 AC 25KV의 전압을 AC 1,040V로 감압하여 추진제어장치(CI)에 공급한다.
전차선의 DC 전압은 AC/DC 절환스위치(ADCg)를 통해 DC 주회로차단기(HSCB)에 공급되며, DC 주회로차단기(HSCB) 개폐에 따라 DC 1.5KV 전압이 추진제어장치(CI)에 인가된다.
한편, 전술한 바와 같이 장거리 철도운행시 서로 다른 AC와 DC 두 가지의 전원으로 사용되는 구간을 통과할 수 있는 바, 국내에서 적용되는 전차선 전압은 DC 1.5KV, AC 25KV를 사용하고 있다.
이와 같이 장거리 철도운행시 가변적으로 입력되는 전원에 대해 원활하게 대처할 수 있는 전동차 추진제어시스템이 개발되어 있으나, 지금까지의 기술수준은 DC 1.5KV/AC 25KV를 변환시켜주는 시스템에 머물러 있다.
그런데 국외에서는 국내에서 사용하는 전압 이외에 DC 3KV 전압을 전차선 전압으로 사용하고 있다.
특히 동유럽의 경우 AC 25KV와 DC 3KV 전압을 전차선 전압으로 사용하고 있으며, 하나의 전동차로 두 개의 전차선 전압 조건을 수전하여 운행하기 위해서는 AC 25KV, DC 3KV 전압을 겸용으로 수전하여 기계적 에너지로 변환하는 추진제어시스템이 필요하다.
그러나 국내에 적용된 도 1에 나타낸 추진제어시스템은 상술한 바와 같이 AC 25KV와 DC 1.5KV를 전차선 전압으로 적용하고 있어서, DC 3KV를 적용하는 경우 주회로차단기(MCB)가 DC 3KV를 견디지 못하는 등의 이유로 DC 3KV에 대한 적용이 불가능한 문제점이 있었다.
공개번호 특2000-0045999(2000년07월25일) 공개번호 특2003-0046830(2003년06월18일)
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, AC 25KV와 DC 3KV 전차선을 혼용하는 노선에 대한 AC/DC 겸용의 추진제어시스템을 적용하여 각각의 전차선에 대해 개별적인 전동차로 운행하지 않고, 겸용 추진제어시스템이 적용된 동일한 전동차로 두 개의 전차선을 혼용하여 운용할 수 있는 AC/DC 겸용 전동차의 추진제어시스템 및 이를 포함하는 전동차를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 AC/DC 겸용 전동차의 추진제어시스템은, 전차선에 입력되는 AC 전압이나 DC 전압을 인지하는 전압센서;
상기 전압센서의 뒷 단에 연결되어, 전압센서가 감지하는 AC/DC 전압에 따라 AC회로와 DC회로의 연결을 절환하는 AC/DC 절환스위치;
상기 AC/DC 절환스위치의 뒷 단에 연결되어 전차선에 입력되는 전압이 AC일 경우 수전된 AC 전압이 주변압기에 공급되는 것을 제어하는 AC 주회로차단기;
상기 AC 주회로차단기의 뒷 단에 연결되어 전차선에 입력된 AC 전압을 감압하여 감압된 AC 전압을 추진제어장치에 공급하는 주변압기;
상기 AC/DC 절환스위치의 또 다른 뒷 단에 연결되어 전차선에 입력되는 전압이 DC일 경우 DC 전압이 추진제어장치에 공급되는 것을 제어하는 DC 주회로차단기; 및
상기 주변압기에서 출력된 감압된 AC 전압이나 DC 주회로차단기에서 출력된 DC 전압을 입력받아 견인모터의 구동에 필요한 3상의 AC 전압으로 변경하여 견인모터에 출력하는 추진제어장치; 를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 AC/DC 절환스위치와 DC 주회로차단기 사이에 개재되고 AC/DC 절환스위치의 DC접점에 일접점이 연결되어, 상기 전차선 전압이 DC일 때 DC회로를 연결시키며, 전차선 전압이 AC일 경우 DC회로를 접지시키는 DC 접지스위치가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 AC/DC 절환스위치는 DC 접지스위치가 DC회로를 연결한 후 DC회로 위치로 절환되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 추진제어장치는 감압된 AC 전압을 입력받아 DC 전압을 출력하는 컨버터와, 상기 DC 전압을 입력받아 견인모터의 구동에 필요한 AC 전압을 출력하는 인버터로 이루어지고,
상기 인버터는 IGBT 2개가 병렬 연결되어 1개의 스위칭 역할을 수행하는, 병렬 연결된 6개의 IGBT 조합으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 AC 주회로차단기와 DC 주회로차단기는 기관실에 구비된 MCB ON 버튼의 누름에 의해 도통되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전차선에 입력되는 전압은 AC 25KV와 DC 3KV이고, 주변압기에 의해 감압된 전압은 AC 1.74KV인 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명에 따른 AC/DC 겸용 전동차는 상술한 추진제어시스템을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상술한 과제의 해결 수단에 의하면, AC와 DC가 급전되는 전차선 구간의 운행이 가능하고, 특히 국내에 적용되지 않은 DC 3KV 급전 전차선 구간에서도 운행할 수 있어 향후 AC 25KV와 DC 3KV가 혼용되는 국외 전차선 구간을 운용할 수 있는 전동차의 추진제어시스템에 적용할 수 있다.
도 1은 종래 전동차의 추진제어시스템을 나타내는 도면이다.
도 2와 도 3은 도 1에 나타낸 추진제어시스템의 입력 전원에 따른 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 전동차의 추진제어시스템을 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4에 나타낸 추진제어시스템에 AC 전압이 입력되는 경우 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 4에 나타낸 추진제어시스템에 DC 전압이 입력되는 경우 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 4에 나타낸 추진제어시스템의 운행 시험 파형이다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다.
도면들 중 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 4는 본 발명에 따른 전동차의 추진제어시스템을 나타내는 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 추진제어시스템은 전압센서(ACPT), AC/DC 절환스위치(ADCg), DC 접지스위치(DCES), DC 주회로차단기(HSCB), AC 주회로차단기(MCB), 주변압기(MTR), 추진제어장치(CI) 및 견인모터(MM)를 포함하여 구성된다.
전압센서(ACPT: AC Potential Transducer)는 차량전원공급선으로부터 철도차량의 집전기를 거쳐 입력되는 전차선에 연결되어 전차선에 입력되는 AC 전압값을 측정한다.
AC/DC 절환스위치(ADCg)(AC/DC Change Over Switch)는 전압센서(ACPT)가 연결된 전차선의 후단에 연결되어, 전압센서(ACPT)가 감지하는 전차선에 입력되는 AC/DC 전압에 따라 AC회로와 DC회로의 연결을 절환한다.
DC 접지스위치(DCES: DC Earthing Switch)는 그 DC접점이 상기 AC/DC 절환스위치의 DC접점에 연결되어 전차선 전압이 DC일 때 DC 입력 회로를 연결시키며, 전차선 전압이 AC일 경우 DC 입력 회로를 접지시킨다.
여기서 AC/DC 절환스위치(ADCg)는 DC 접지스위치(DCES)가 DC회로로 연결된 후 DC회로 위치로 절환된다.
AC 주회로차단기(MCB: Main Circuit Breaker)는 상기 AC/DC 절환스위치(ADCg) 후단의 전차선에 연결되어 AC/DC 절환스위치(ADCg)가 AC회로와 연결됨으로써, 전차선에 입력되는 전압이 AC일 경우 수전된 AC 전압이 주변압기(MTR)에 공급되는 것을 제어하는 것으로, 기관실에 있는 MCB ON 버튼의 조작에 의해 ON/OFF된다.
상기 주변압기(MTR: Main Transformer)는 AC 주회로차단기(MCB)의 후단에 연결되어 전차선에 입력된 AC 전압 즉, AC 25KV의 고압전류를 예를 들어 AC 1.74KV의 저압전류로 변환하여 추진제어장치(CI)에 공급한다.
DC 주회로차단기(HSCB: High Speed Circuit Breaker)는 DC 접지스위치(DCES)의 후단에 연결되어 전차선 전압이 DC일 경우 DC 전압이 추진제어장치(CI)에 공급되는 것을 제어하는 것으로, 기관실에 있는 MCB ON 버튼의 조작에 의해 ON/OFF된다.
즉, DC 주회로차단기(HSCB)는 전차선 전압이 DC일 경우 DC 전압이 추진제어장치(CI)로 입력되도록 경로를 연결한다.
추진제어장치(CI: Converter/Inverter)는 상기 주변압기(MTR)에서 출력된 AC 1.74KV나 DC 주회로차단기(HSCB)에서 출력된 DC 3KV를 입력받아 견인모터(MM)의 구동에 필요한 U,V,W 3상의 AC 전압으로 변경하여 견인모터(MM)에 출력함으로써 견인모터(MM)의 토크를 제어하는 전력변환장치이다.
상기 추진제어장치(CI)는 AC 1.74KV를 입력받아 DC 3KV를 출력하는 컨버터와, DC 3KV를 입력받아 견인모터(MM)의 구동에 필요한 AC 전압을 출력하는 인버터로 구성된다.
상기 인버터는 IGBT 2개가 병렬 연결되어 1개의 스위칭 역할을 수행하며, 병렬 연결된 6개의 IGBT 조합으로 이루어진다.
도 5는 도 4에 나타낸 추진제어시스템에 AC 전압이 입력되는 경우 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 차량전원공급선으로부터 철도차량의 집전기를 거쳐 전차선에 AC 25KV 전압이 입력되면 전압센서(ACPT)가 입력된 AC 전압을 인지한다.
AC/DC 절환스위치(ADCg)는 전압센서(ACPT)에서 AC 전압을 인지한 경우 AC회로 위치로 절환하여 AC 주회로차단기(MCB)까지 AC 전압을 인가한다.
상기 AC 주회로차단기(MCB)에 AC 전압이 인가된 상태에서 운전실에 구비된 MCB ON 버튼을 기관사가 누르는 경우 AC 주회로차단기(MCB)가 도통되어 주변압기(MTR)에 AC 전압이 인가된다.
상기 주변압기(MTR)는 인가된 AC 25KV 전압을 AC 1.74KV 전압으로 감압하여 추진제어장치(CI)에 공급한다.
추진제어장치(CI)는 공급된 AC 1.74KV 전압을 전력 변환하여 기관사가 요구하는 견인지령에 따라 견인모터(MM)의 토크를 제어하여 차량의 견인력을 발생시킨다.
도 6은 도 4에 나타낸 추진제어시스템에 DC 전압이 입력되는 경우 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 차량전원공급선으로부터 철도차량의 집전기를 거쳐 전차선에 DC 3KV 전압이 입력되면 전압센서(ACPT)가 입력된 DC 전압을 인지한다.
DC 접지스위치(DCES)는 상기 전압센서(ACPT)에서 DC 전압을 인지한 경우 접지 위치에서 DC회로를 연결시키는 위치로 절환한다.
AC/DC 절환스위치(ADCg)는 DC 접지스위치(DCES)가 DC회로로 연결된 후 DC회로 위치로 절환되고, 전차선에서 수전된 DC 3KV를 DC 주전원차단기(HSCB)까지 인가한다.
상기 DC 주전원차단기(HSCB)에 DC 전압이 인가된 상태에서 운전실에 구비된 MCB ON 버튼을 기관사가 누르는 경우 DC 주회로차단기(HSCB)가 도통되어 DC 3KV 전압이 추진제어장치(CI)에 공급된다.
상기 추진제어장치(CI)는 공급된 DC 3KV 전압을 전력 변환하여 기관사가 요구하는 견인지령에 따라 견인모터(MM)의 토크를 제어하여 차량의 견인력을 발생시킨다.
도 7은 도 4에 나타낸 추진제어시스템의 운행 시험 파형으로서, DC 전차선 구간에서 AC 전차선 구간으로 운행한 시험 파형을 나타낸다.
도 7에서 파형 1은 전차선의 AC 또는 DC 전압, 2는 FC 전압, 3은 전차선 전류, 4는 견인모터 전류, 5는 견인 제동 지령치, 6은 전동차 속도를 나타내는 것으로, DC 3KV 전차선 구간을 통과하여 무급전 구간을 지난 후, AC 25KV 전차선 구간에서도 정상적으로 추진제어시스템이 동작함을 알 수 있다.
이상에서 본 발명에 대한 기술 사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
ACPT: 전압센서 ADCg: AC/DC 절환스위치
CI: 추진제어장치 DCES: DC 접지스위치
HSCB: DC 주회로차단기 MCB: AC 주회로차단기
MM: 견인모터 MTR: 주변압기

Claims (7)

  1. 전차선에 입력되는 AC 전압이나 DC 전압을 인지하는 전압센서;
    상기 전압센서의 뒷 단에 연결되어, 전압센서가 감지하는 AC/DC 전압에 따라 AC회로와 DC회로의 연결을 절환하는 AC/DC 절환스위치;
    상기 AC/DC 절환스위치의 뒷 단에 연결되어 전차선에 입력되는 전압이 AC일 경우 수전된 AC 전압이 주변압기에 공급되는 것을 제어하는 AC 주회로차단기;
    상기 AC 주회로차단기의 뒷 단에 연결되어 전차선에 입력된 AC 전압을 감압하여 감압된 AC 전압을 추진제어장치에 공급하는 주변압기;
    상기 AC/DC 절환스위치의 또 다른 뒷 단에 연결되어 전차선에 입력되는 전압이 DC일 경우 DC 전압이 추진제어장치에 공급되는 것을 제어하는 DC 주회로차단기;
    상기 AC/DC 절환스위치와 DC 주회로차단기 사이에 개재되고 AC/DC 절환스위치의 DC접점에 일접점이 연결되어, 상기 전차선 전압이 DC일 때 DC회로를 연결시키며, 전차선 전압이 AC일 경우 DC회로를 접지시키는 DC 접지스위치; 및
    상기 주변압기에서 출력된 감압된 AC 전압이나 DC 주회로차단기에서 출력된 DC 전압을 입력받아 견인모터의 구동에 필요한 3상의 AC 전압으로 변경하여 견인모터에 출력하는 추진제어장치; 를 포함하고,
    상기 AC/DC 절환스위치는 DC 접지스위치가 DC회로를 연결한 후 DC회로 위치로 절환되는 것을 특징으로 하는 AC/DC 겸용 전동차의 추진제어시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 추진제어장치는 감압된 AC 전압을 입력받아 DC 전압을 출력하는 컨버터와, 상기 DC 전압을 입력받아 견인모터의 구동에 필요한 AC 전압을 출력하는 인버터로 이루어지고,
    상기 인버터는 IGBT 2개가 병렬 연결되어 1개의 스위칭 역할을 수행하는, 병렬 연결된 6개의 IGBT 조합으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 AC/DC 겸용 전동차의 추진제어시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 AC 주회로차단기와 DC 주회로차단기는 기관실에 구비된 MCB ON 버튼의 누름에 의해 도통되는 것을 특징으로 하는 AC/DC 겸용 전동차의 추진제어시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전차선에 입력되는 전압은 AC 25KV와 DC 3KV이고, 주변압기에 의해 감압된 전압은 AC 1.74KV인 것을 특징으로 하는 AC/DC 겸용 전동차의 추진제어시스템.
  7. 제1항, 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항의 추진제어시스템이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 AC/DC 겸용 전동차.
KR1020130021265A 2013-02-27 2013-02-27 Ac/dc 겸용 전동차의 추진제어시스템 및 이를 포함하는 전동차 KR101478081B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130021265A KR101478081B1 (ko) 2013-02-27 2013-02-27 Ac/dc 겸용 전동차의 추진제어시스템 및 이를 포함하는 전동차

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130021265A KR101478081B1 (ko) 2013-02-27 2013-02-27 Ac/dc 겸용 전동차의 추진제어시스템 및 이를 포함하는 전동차

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140106942A KR20140106942A (ko) 2014-09-04
KR101478081B1 true KR101478081B1 (ko) 2014-12-31

Family

ID=51755043

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130021265A KR101478081B1 (ko) 2013-02-27 2013-02-27 Ac/dc 겸용 전동차의 추진제어시스템 및 이를 포함하는 전동차

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101478081B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102167703B1 (ko) * 2019-09-23 2020-10-19 진우산전 주식회사 Ac/dc 겸용 교통신호 제어기
CN112098705B (zh) * 2020-09-17 2021-10-26 株洲中车时代电气股份有限公司 一种交直流供电制式快速辨识系统及方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0556661A (ja) * 1991-08-23 1993-03-05 Toshiba Toransupooto Eng Kk 交流電気車制御装置
KR980006702A (ko) * 1996-06-11 1998-03-30 추호석 전동차의 전원장치
EP0924120A2 (de) * 1997-12-17 1999-06-23 Siemens Aktiengesellschaft Einspeiseschaltung für ein Mehrsystem-Triebfahrzeug
KR20030046830A (ko) * 2001-12-06 2003-06-18 한국철도기술연구원 철도차량용 가변전원 추진제어 시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0556661A (ja) * 1991-08-23 1993-03-05 Toshiba Toransupooto Eng Kk 交流電気車制御装置
KR980006702A (ko) * 1996-06-11 1998-03-30 추호석 전동차의 전원장치
EP0924120A2 (de) * 1997-12-17 1999-06-23 Siemens Aktiengesellschaft Einspeiseschaltung für ein Mehrsystem-Triebfahrzeug
KR20030046830A (ko) * 2001-12-06 2003-06-18 한국철도기술연구원 철도차량용 가변전원 추진제어 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140106942A (ko) 2014-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105431325B (zh) 电力转换设备、紧急行驶系统及铁路车辆
JP5100690B2 (ja) 鉄道車両システム
JP4738479B2 (ja) 電気車の制御装置
JP5161816B2 (ja) 鉄道車両システム
JP4049601B2 (ja) 外部電源モードまたは自立電源モードで動作するように構成された電動車両への電力供給を制御する方法とシステム
WO2014128936A1 (ja) 鉄道車両の推進制御装置
EP2689983B1 (en) Drive system and railway vehicle provided with the drive system
JP6740058B2 (ja) 電動車両
JP3989450B2 (ja) 回路装置及び車両運行システム
JP4875636B2 (ja) 救援システムおよびそれを用いた救援方法
JP5038339B2 (ja) 電力供給方法及び交直流電車用電源システム
KR101478081B1 (ko) Ac/dc 겸용 전동차의 추진제어시스템 및 이를 포함하는 전동차
CN110997436B (zh) 具有驱动控制装置的设备、车辆和运行驱动控制装置的方法
CN105189187B (zh) 电力机车控制装置和电力机车控制方法
JP5851925B2 (ja) 電気鉄道車両の駆動システム
JP2010035338A (ja) 電気車制御装置
CN106541828B (zh) 轨道交通车辆交流电源系统冗余供电电路、车辆及方法
RU175835U1 (ru) Рельсовое транспортное средство, по меньшей мере, с двумя токоприемниками
KR101289891B1 (ko) 무가선 트램의 가선 및 무가선 구간 전이시 시스템 제어 방법
JP3879439B2 (ja) 電気車の電源回路方式及びき電システム
JPH09261803A (ja) 交直両用電気車の制御装置
CN113978266A (zh) 由机车和补给车构成的牵引组件以及相关方法
CN107472086A (zh) 动力集中动车组动力车双主断控制系统
KR101410772B1 (ko) 철도 차량의 고압계통 제어회로
KR100492740B1 (ko) 철도차량의 회생 인버터장치_

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171129

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181128

Year of fee payment: 5