KR101544382B1 - Magnetic levitation system having invertor for current angle - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 자기부상 시스템은 자기력에 의하여 부상하여 이동하는 자기부상 시스템에 있어서, 이어져 설치된 궤도와, 상기 궤도 상에 설치되며 상기 궤도에 대하여 부상하여 이동하는 대차와, 상기 궤도에 고정 설치되며 상기 궤도의 길이 방향을 따라 이격 배치된 복수 개의 추진용 영구자석과, 상기 대차에 고정되며 상기 추진용 영구자석과 마주하도록 설치된 추진 전자석, 및 상기 추진 전자석에 추진력을 발생시키는 전류벡터 성분과 안내력을 발생시키는 전류벡터 성분을 포함하는 구동 전류를 인가하는 인버터를 포함한다.A magnetic levitation system according to an embodiment of the present invention is a levitated system in which a magnetic levitation system moves by being moved by magnetic force, the system comprising: a trajectory provided successively; a bogie installed on the orbit and moving on the trajectory; A plurality of propelling permanent magnets fixedly disposed in the longitudinal direction of the track and spaced apart from each other in a longitudinal direction of the track; a propulsion electromagnet fixed to the bogie and facing the propulsion permanent magnet; and a current vector component And an inverter for applying a drive current including a current vector component that generates a guide force.

Description

전류각 제어를 위한 인버터를 갖는 자기부상 시스템{MAGNETIC LEVITATION SYSTEM HAVING INVERTOR FOR CURRENT ANGLE}[0001] MAGNETIC LEVITATION SYSTEM HAVING INVERTER FOR CURRENT ANGLE [0002]

본 발명은 자기부상 시스템에 관한 것으로서 보다 상세하게는 인버터를 갖는 자기부상 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a magnetic levitation system, and more particularly to a levitation system having an inverter.

자기부상 추진은 전기 자기력을 이용하여, 궤도로부터 일정한 높이로 부상하여 추진하는 것을 말한다. 자기부상 시스템은 궤도와 궤도 상에서 비접촉으로 부상 및 추진하는 대차를 포함한다.Magnetic levitation propulsion refers to the propulsion of levitated at a constant height from the orbit using electric magnetic force. Magnetic levitation systems include bogies that float and propel in non-contact on orbits and orbits.

자기부상 시스템은 대차와 궤도 사이에서 전자석에 의한 인력 또는 반발력을 응용하여, 대차를 궤도로부터 이격시킨 상태로 추진한다. 이와 같이 자기 부상 시스템은 궤도와 비접촉 상태로 추진하므로 소음 및 진동이 적고 고속 추진이 가능하다.The magnetic levitation system applies the attractive force or the repulsive force by the electromagnet between the bogie and the orbit to propel the bogie away from the orbit. As described above, the magnetic levitation system is driven in a non-contact state with the orbit, so that it is possible to carry out the high speed propulsion with less noise and vibration.

자기 부상 방법에는 자석의 인력을 이용하는 흡인식과, 자석의 반발력을 이용하는 반발식이 있다. 또한, 자기 부상의 부상 방법에는 전자석의 원리에 따라, 초전도 방식과 상전도 방식이 있다. 초전도 방식은 전기 저항이 없고 강한 자력을 얻을 수 있으므로 고속 열차에 적용하고, 상전도 방식은 중속도의 중단거리용 열차에 적용하고 있다.In the magnetic levitation method, there are a suction type using the attractive force of the magnet and a repulsive type using the repulsive force of the magnet. In addition, there are a superconducting system and a superconducting system depending on the principle of electromagnetism. The superconducting method is applied to high speed train because it has no electric resistance and strong magnetic force, and the phase transfer method is applied to the medium speed long distance train.

자기부상 시스템을 구성하는 주요 힘 성분은 부상력, 추진력 그리고 안내력이며, 자기부상 전자석이 부상력을 담당하고, 선형전동기가 추진력을 담당하며, 안내 전자석이 안내력을 부담한다.The main force components constituting the magnetic levitation system are the levitation force, the propulsion force, and the guide force. The levitation electromagnet is responsible for the levitation force, the linear motor is for the propulsion force, and the guidance electromagnet is for guiding force.

그러나 안내 전자석을 별도로 설치하면 설치 비용이 증가하고 차체가 무거워지는 문제가 있다. However, if the guide electromagnet is installed separately, the installation cost increases and the vehicle body becomes heavy.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 추진력 및 안내력을 함께 발생시킬 수 있는 자기부상 시스템을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a magnetic levitation system capable of generating both propulsion and guiding forces.

본 발명의 일 실시예에 따른 자기부상 시스템은 자기력에 의하여 부상하여 이동하는 자기부상 시스템에 있어서, 이어져 설치된 궤도와, 상기 궤도 상에 설치되며 상기 궤도에 대하여 부상하여 이동하는 대차와, 상기 궤도에 고정 설치되며 상기 궤도의 길이 방향을 따라 이격 배치된 복수 개의 추진용 영구자석과, 상기 대차에 고정되며 상기 추진용 영구자석과 마주하도록 설치된 추진 전자석, 및 상기 추진 전자석에 추진력을 발생시키는 전류벡터 성분과 안내력을 발생시키는 전류벡터 성분을 포함하는 구동 전류를 인가하는 인버터를 포함한다.A magnetic levitation system according to an embodiment of the present invention is a levitated system in which a magnetic levitation system moves by being moved by magnetic force, the system comprising: a trajectory provided successively; a bogie installed on the orbit and moving on the trajectory; A plurality of propelling permanent magnets fixedly disposed in the longitudinal direction of the track and spaced apart from each other in a longitudinal direction of the track; a propulsion electromagnet fixed to the bogie and facing the propulsion permanent magnet; and a current vector component And an inverter for applying a drive current including a current vector component that generates a guide force.

상기 추진력을 발생시키는 전류벡터 성분은 q축 전류이고, 상기 안내력을 발생시키는 전류벡터 성분은 d축 전류로 이루어질 수 있다.The current vector component for generating the driving force is a q-axis current, and the current vector component for generating the guiding force may be a d-axis current.

상기 d축 전류의 세기는 상기 q축 전류의 세기의 5% 내지 30%의 범위로 이루어질 수 있다.The intensity of the d-axis current may be in a range of 5% to 30% of the intensity of the q-axis current.

상기 구동 전류는 전류각을 갖고, 상기 인버터는 상기 구동 전류의 전류각을 제어하는 전류각 제어부를 포함할 수 있다.The driving current may have a current angle, and the inverter may include a current angle control unit that controls a current angle of the driving current.

상기 추진용 영구자석과 상기 추진 전자석은 지면에 대하여 세워져 배치되고, 상기 대차의 폭방향으로 마주하도록 배치될 수 있다.The propelling permanent magnet and the propelling electromagnet may be arranged so as to stand upright with respect to the ground, and may be arranged to face in the width direction of the truck.

상기 추진용 영구자석은 상기 궤도의 양쪽 측단에 고정 설치되고, 상기 추진 전자석은 상기 대차의 폭방향 외측에서 각각 추진용 영구자석과 마주하도록 설치될 수 있다.The propulsion permanent magnets may be fixed to both ends of the track, and the propulsion electromagnets may be installed to face the propulsion permanent magnets on the outside in the width direction of the truck.

상기 궤도에 고정 설치되며 궤도의 길이방향을 따라 이어진 부상용 강자성체판과, 상기 부상용 강자성체판과 마주하도록 배치된 차량측 부상 전자석을 포함할 수 있다.A floating-type ferromagnetic plate fixed to the track and extending along a longitudinal direction of the track, and a vehicle-side floating electromagnet arranged to face the floating-use ferromagnetic plate.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 자기부상 시스템은 구동 전류가 추진력을 발생시키는 전류벡터 성분과, 안내력을 발생시키는 전류벡터 성분을 포함하므로 추진 전자석을 이용하여 안내 전자석 없이도 안내기능을 수행할 수 있다.As described above, in the magnetic levitation system according to the embodiment of the present invention, since the driving current includes the current vector component generating the propulsion force and the current vector component generating the guiding force, the guidance electromagnet Can be performed.

또한, 추진력에 비례하여 안내력이 발생하므로 추진 속도가 높을 때에 강한 안내력이 발생하여 고속에서 안정적인 운행을 수행할 수 있다.In addition, because the guide force is generated in proportion to the propulsive force, a strong guide force is generated when the propulsive velocity is high, so that stable operation can be performed at high speed.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기부상 시스템을 폭방향으로 잘라 본 종단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 추진용 영구자석과 추진 전자석을 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 추진용 영구자석과 추진 전자석을 도시한 단면도이다.
도 5는 인버터와 추전 전자석 및 추진용 영구자석을 도시한 구성도이다.1 is a longitudinal sectional view of a magnetic levitation system according to a first embodiment of the present invention, which is cut in a width direction.
2 is a perspective view showing a propelling permanent magnet and a propelling electromagnet according to a first embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view illustrating a propelling permanent magnet and a propelling electromagnet according to a second embodiment of the present invention.
5 is a configuration diagram showing an inverter, a prospective electromagnet and a propelling permanent magnet.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기부상 시스템을 폭방향으로 잘라 본 종단면도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 추진 전자석과 추진용 영구자석을 도시한 사시도이다.FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a magnetic levitation system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view illustrating a propulsion electromagnet and a propulsion permanent magnet according to a first embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 자기부상 시스템(100)은 대차(110)와 대차(110)가 이동하는 궤도(120)를 포함한다.1 and 2, the magnetic levitation system 100 according to the present embodiment includes a bogie 110 and a track 120 on which the bogie 110 moves.

본 실시예에 따른 대차(110)는 궤도(120) 상에 놓이거나 자기력에 의하여 궤도(120)로부터 부상하여 추진한다. 궤도(120)는 일방향으로 길게 이어져 형성되며, 상부에 형성된 거더(122)와 거더(122)의 아래에 배치되어 지면으로부터 거더(122)을 지지하는 기둥(121)을 포함한다. 거더(122)의 하면에는 부상용 강자성체판(127)이 고정 설치되며, 부상용 강자성체판(127)의 양쪽 가장자리에는 아래로 돌출된 돌기가 형성된다. 부상용 강자성체판(127)의 돌기는 아래에서 상술하는 차량측 부상 전자석(114)의 코어(114a)에 형성된 돌기와 마주하도록 배치된다.The bogie 110 according to the present embodiment may be placed on the trajectory 120 or may be propelled from the trajectory 120 by magnetic force. The orbit 120 is formed in a long direction in one direction and includes a girder 122 formed on the upper part and a column 121 disposed below the girder 122 and supporting the girder 122 from the ground. A lifting ferromagnetic plate 127 is fixedly mounted on the lower surface of the girder 122 and protrusions protruding downward are formed at both edges of the lifting ferromagnetic plate 127. The projection of the floating use ferromagnetic plate 127 is arranged to face the projection formed on the core 114a of the vehicle side floating electromagnet 114 described below.

또한 거더(122)의 측단에는 추진용 영구자석(171)이 설치되는 바, 복수개의 추진용 영구자석(171)이 궤도의 길이 방향을 따라 배열된다. 또한, 서로 다른 자성을 갖는 추진용 영구자석(171)이 궤도(120)의 길이 방향을 따라 교대로 배열된다.In addition, a propelling permanent magnet 171 is installed on the side of the girder 122, and a plurality of propelling permanent magnets 171 are arranged along the longitudinal direction of the track. Further, the propelling permanent magnets 171 having different magnetic properties are alternately arranged along the longitudinal direction of the orbit 120.

대차(110)는 대차 상판(150)과 대차 상판(150)의 아래에 배치된 보기 프레임(112)을 포함하며, 4개의 보기 프레임(112)이 대차 상판(150)의 아래에서 대차 상판을 지지한다. 대차 상판(150)과 보기 프레임(112) 사이에는 대차 상판(150)을 지지하며 충격을 흡수하는 댐퍼(140)가 설치된다. 보기 프레임(112)에는 기둥(121)을 향하여 돌출된 브라켓(113)이 설치되며, 브라켓(113)에는 차량측 부상 전자석(114)이 부상용 강자성체판(127)과 대향하도록 설치된다. The bogie 110 includes a bogie top plate 150 and a viewing frame 112 disposed below the bogie top plate 150 and four viewing frames 112 support the bogie top plate beneath the bogie top plate 150 do. A damper 140 for supporting the bogie upper plate 150 and absorbing the impact is installed between the upper and lower bogie plates 150 and 112. A bracket 113 protruding toward the column 121 is provided in the view frame 112 and the vehicle side floating electromagnet 114 is installed on the bracket 113 so as to face the floating use ferromagnetic plate 127.

차량측 부상 전자석(114)은 코어(114a)와 코어(114a)의 외주를 감싸도록 설치된 코일(114b)을 포함한다. 코어(114a)는 홈을 사이에 두고 두 개의 돌기들이 이격 형성된 구조로 이루어지며 이 돌기들에 코일(114b)이 감겨진다. 차량측 부상 전자석(114)은 부상용 강자성체판(127)과 마주하여 차량측 부상 전자석(114)이 부상용 강자성체판(127)을 끌어당겨서 부상력이 발생한다. The vehicle side floating electromagnet 114 includes a core 114a and a coil 114b installed to surround the outer circumference of the core 114a. The core 114a has a structure in which two projections are spaced apart with a groove therebetween, and a coil 114b is wound around the projections. The vehicle side floating electromagnet 114 faces the ferromagnetic plate for floating 127 and the vehicle side floating electromagnet 114 pulls the floating type ferromagnetic plate 127 and a levitation force is generated.

보기 프레임(112)은 마주하는 보기 프레임(112)을 향하여 돌출된 상부 지지부(112a)와 상부 지지부(112a)에서 하부로 이어진 측면 지지부(112b)를 포함한다. The viewing frame 112 includes an upper support portion 112a projecting toward the facing viewing frame 112 and a side support portion 112b extending downward from the upper support portion 112a.

측면 지지부(112b)의 내측면에는 추진 전자석(160)이 고정 설치된다. 추진 전자석(160)은 복수 개의 코어(161)를 갖는 바, 코어(161)에는 코어(161)를 감싸는 코일(162)이 설치된다. 추진 전자석(160)은 지면에 대하여 수직으로 세워져 배치되며 대차(110)의 측방향 양측에 각각 추진 전자석(160)이 배치된다.A propelling electromagnet 160 is fixedly installed on an inner surface of the side support portion 112b. The propelling electromagnet 160 has a plurality of cores 161. The cores 161 are provided with coils 162 that surround the cores 161. [ The propulsion electromagnets 160 are disposed vertically with respect to the ground and the propulsion electromagnets 160 are disposed on both lateral sides of the bogie 110, respectively.

추진용 영구자석(171)은 거더(122)의 측단에 고정 설치치는 바, 추진용 영구자석(171)은 지면에 대하여 수직인 방향으로 세워져 배치된다. 또한, 추진용 영구자석(171)은 추진 전자석(160)에서 소정 간격 이격되어 마주하도록 배치되며, 복수개의 추진용 영구자석들(171)이 궤도(120)의 길이방향을 따라 배열된다. 또한 추진용 영구자석(171)은 N극과 S극을 갖는 영구자석을 포함하며, 서로 다른 극성을 갖는 영구자석들이 교대로 추진 전자석과 마주하도록 배치된다. The propelling permanent magnet 171 is fixedly installed at the side end of the girder 122 and the propelling permanent magnet 171 is disposed standing in a direction perpendicular to the ground. The plurality of propelling permanent magnets 171 are arranged along the longitudinal direction of the orbit 120. The propelling permanent magnets 171 are arranged to face the propelling electromagnets 160 at a predetermined distance. Further, the propelling permanent magnet 171 includes permanent magnets having N poles and S poles, and permanent magnets having different polarities are arranged so as to face the propulsion electromagnets alternately.

이 때, 추진 전자석(160)과 추진용 영구자석(171)이 서로 끌어 당겨서 추진력을 발생시킨다. 여기서 추진 전자석(160)과 추진용 영구자석(171)이 선형동기모터를 이룬다.At this time, the propulsion electromagnet 160 and the propelling permanent magnet 171 are attracted to each other to generate propulsive force. Here, the propelling electromagnet 160 and the propelling permanent magnet 171 form a linear synchronous motor.

한편, 본 실시예에 따른 자기부상 시스템(100)은 추진 전자석(160)에 구동 전류를 인가하는 인버터(180)를 더 포함한다. 인버터(180)는 대차(110)에 고정 설치되며 q축 전류(Iq)와 d축 전류(Id)를 포함하는 구동 전류를 발생시킨다. q축 전류(Iq)와 d축 전류(Id)는 90도의 위상차이를 갖는 전류로서 q축 전류(Iq)와 d축 전류(Id)에 따라서 3상 전류가 결정된다.Meanwhile, the magnetic levitation system 100 according to the present embodiment further includes an inverter 180 for applying a driving current to the propulsion electromagnet 160. The inverter 180 is fixed to the carriage 110 and generates a driving current including a q-axis current Iq and a d-axis current I d . The q-axis current (I q ) and the d-axis current (I d ) are currents having a phase difference of 90 degrees, and a three-phase current is determined according to the q-axis current (I q ) and the d-axis current (I d ).

인버터(180)는 추진 전자석(160)에 연결되어 코일(162)에 전류각을 갖는 구동 전류를 인가하며 구동 전류는 추진력을 발생시키는 전류벡터 성분과 안내력을 발생시키는 전류벡터 성분을 포함한다. 이때, q축 전류(Iq)가 추진력을 발생시키는 전류벡터 성분이 되고 d축 전류(Id)가 안내력을 발생시키는 전류벡터 성분이 된다. 한편, 구동 전류는 q축 전류(Iq)와 d축 전류(Id)에 의하여 전류각(θ)을 갖게 되는 바, 전류각(θ)은 아래의 [수학식 1]과 같이 정의된다.The inverter 180 is connected to the propulsion electromagnet 160 to apply a drive current having a current angle to the coil 162, and the drive current includes a current vector component generating a propulsion force and a current vector component generating a guidance force. At this time, and the q-axis current (I q), the current vector components for generating the driving force is the current vector component of a d-axis current (I d) generating a guidance force. On the other hand, the driving current has a current angle? By the q-axis current Iq and the d-axis current I d , and the current angle? Is defined as follows.

[수학식 1][Equation 1]

θ=arctan(Iq/Id)θ = arctan (I q / I d )

도 3에 도시된 바와 같이 q축 전류(Iq)는 대차(110)의 진행방향으로 추진력(Fp)을 발생시키며, d축 전류(Id)는 추진 전자석(160)과 추진용 영구자석(171) 사이에서 끌어 당기는 안내력(Fg)을 발생시킨다.The q-axis current as shown in Figure 3 (I q) generates a driving force (Fp) in the traveling direction of the vehicle (110), d-axis current (I d) is a permanent magnet for driving the electromagnet 160 and the propulsion ( 171, respectively.

추진 전자석(160)과 추진용 영구자석(171)이 상하방향으로 마주하는 것이 아니라 대차의 폭방향으로 마주하도록 배치되고 거더(122)의 양쪽 측단에 추진용 영구자석(171)이 배치되므로 대차(110)의 폭방향 양쪽 가장자리에서 안내력을 작용시킬 수 있다. 이에 따라 안내력(Fg)에 의하여 대차(110)가 어느 한 방향으로 치우치지 않고 중앙에 위치하도록 제어된다.The propelling electromagnet 160 and the propelling permanent magnet 171 do not face each other in the vertical direction but are disposed so as to face in the width direction of the vehicle and the propelling permanent magnets 171 are disposed on both sides of the girder 122, 110 at both edges in the width direction. Accordingly, the bogie 110 is controlled to be located at the center without being offset in any one direction by the guide force Fg.

한편, 인버터(180)는 전류각 제어부(181)를 포함하는 바, 전류각 제어부(181)가 구동 전류의 전류각(θ)을 조절하여 추진력과 안내력의 균형을 제어한다. 전류각 제어부(181)에 의하여 구동 전류의 전류각(θ)이 제어되며 전류각(θ)에 따라서 추진력(Fp)과 안내력(Fg)의 상대 크기가 정해진다. 즉, 구동 전류의 세기가 일정할 경우, d축 전류(Id)가 커지면 안내력(Fp)이 증가하고 추진력이 감소하며 d축 전류(Id)가 작아지면 안내력이 감소하고 추진력이 증가한다. 한편, 구동 전류의 절대값이 커지면 안내력과 함께 추진력도 증가하게 된다.The inverter 180 includes a current angle control unit 181. The current angle control unit 181 controls the balance between the driving force and the guide force by adjusting the current angle? Of the driving current. The current angle? Of the drive current is controlled by the current angle control unit 181 and the relative magnitude of the propulsive force Fp and the guide force Fg is determined according to the current angle?. That is, when the d-axis current I d increases, the guide force Fp increases and the propulsion force decreases. When the d-axis current I d decreases, the guide force decreases and the propulsion force increases do. On the other hand, when the absolute value of the driving current becomes larger, the driving force is increased along with the guide force.

d축 전류(Id)의 세기는 q축 전류(Iq)의 세기의 5% 내지 30%의 범위로 설정될 수 있다. 본 실시예와 같이 선형 동기 전동기에 d축 전류(Id)는 q축 전류(Iq)를 인가하면 추진 전자석(160)과 추진용 영구자석(171) 사이에 추진력과 함께 안내력이 발생하여 별도의 안내 전자석의 설치 없이도 대차(110)를 폭방향으로 조절할 수 있다. The intensity of the d-axis current I d may be set in a range of 5% to 30% of the intensity of the q-axis current I q . When the d-axis current I d and the q-axis current I q are applied to the linear synchronous motor as in the present embodiment, a driving force is generated between the propulsion electromagnet 160 and the propelling permanent magnet 171 together with the propulsive force The bogie 110 can be adjusted in the width direction without installing a separate electromagnet.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but many variations and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention. And it goes without saying that they belong to the scope of the present invention.

100: 자기부상 시스템 110: 대차
112: 보기 프레임 113: 브라켓
114: 차량측 부상 전자석 120: 궤도
121: 기둥 122: 거더
127: 부상용 강자성체판 140: 댐퍼
150: 대차 상판 160: 추진 전자석
161: 코어 162: 코일
171: 추진용 영구자석 180: 인버터
181: 전류각 제어부100: Magnetic levitation system 110: Truck
112: view frame 113: bracket
114: vehicle-side floating electromagnet 120: orbit
121: column 122: girder
127: floating-use ferromagnetic plate 140: damper
150: Balance top plate 160: Propulsion electromagnet
161: core 162: coil
171: Propulsion permanent magnet 180: Inverter
181:

Claims (7)

자기력에 의하여 부상하여 이동하는 자기부상 시스템에 있어서,
이어져 설치된 궤도;
상기 궤도 상에 설치되며 상기 궤도에 대하여 부상하여 이동하는 대차;
상기 궤도에 고정 설치되며 상기 궤도의 길이 방향을 따라 이격 배치된 복수 개의 추진용 영구자석;
상기 대차에 고정되며 상기 추진용 영구자석과 마주하도록 설치된 추진 전자석; 및
상기 추진 전자석에 추진력을 발생시키는 전류벡터 성분과 안내력을 발생시키는 전류벡터 성분을 포함하는 구동 전류를 인가하는 인버터;
를 포함하며
상기 추진용 영구자석과 상기 추진 전자석은 지면에 대하여 세워져 배치되고, 상기 대차의 폭방향으로 마주하도록 배치된 자기부상 시스템.A magnetic levitation system for levitating and moving by magnetic force,
A successively installed track;
A bogie installed on the orbit and moving on the orbit;
A plurality of propelling permanent magnets fixed to the track and spaced apart from each other in the longitudinal direction of the track;
A propulsion electromagnet fixed to the bogie and facing the propulsion permanent magnet; And
An inverter for applying a drive current including a current vector component generating a propulsion force to the propulsion electromagnet and a current vector component generating a guidance force;
And it includes a
Wherein the propelling permanent magnet and the propulsion electromagnet are arranged standing up against the ground and are arranged to face in the width direction of the truck. 제1 항에 있어서,
상기 추진력을 발생시키는 전류벡터 성분은 q축 전류이고, 상기 안내력을 발생시키는 전류벡터 성분은 d축 전류인 자기부상 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the current vector component generating the thrust is a q-axis current, and the current vector component generating the guiding force is a d-axis current. 자기력에 의하여 부상하여 이동하는 자기부상 시스템에 있어서,
이어져 설치된 궤도;
상기 궤도 상에 설치되며 상기 궤도에 대하여 부상하여 이동하는 대차;
상기 궤도에 고정 설치되며 상기 궤도의 길이 방향을 따라 이격 배치된 복수 개의 추진용 영구자석;
상기 대차에 고정되며 상기 추진용 영구자석과 마주하도록 설치된 추진 전자석; 및
상기 추진 전자석에 추진력을 발생시키는 전류벡터 성분과 안내력을 발생시키는 전류벡터 성분을 포함하는 구동 전류를 인가하는 인버터;
를 포함하며,
상기 추진력을 발생시키는 전류벡터 성분은 q축 전류이고, 상기 안내력을 발생시키는 전류벡터 성분은 d축 전류이고, 상기 d축 전류의 세기는 상기 q축 전류의 세기의 5% 내지 30%의 범위인 자기부상 시스템.A magnetic levitation system for levitating and moving by magnetic force,
A successively installed track;
A bogie installed on the orbit and moving on the orbit;
A plurality of propelling permanent magnets fixed to the track and spaced apart from each other in the longitudinal direction of the track;
A propulsion electromagnet fixed to the bogie and facing the propulsion permanent magnet; And
An inverter for applying a drive current including a current vector component generating a propulsion force to the propulsion electromagnet and a current vector component generating a guidance force;
/ RTI >
Wherein the current vector component for generating the thrust is a q-axis current, the current vector component for generating the guiding force is a d-axis current, and the intensity of the d-axis current is in a range of 5% to 30% Magnetic levitation system. 제2 항에 있어서,
상기 구동 전류는 전류각을 갖고, 상기 인버터는 상기 구동 전류의 전류각을 제어하는 전류각 제어부를 포함하는 자기부상 시스템.3. The method of claim 2,
Wherein the drive current has a current angle and the inverter includes a current angle control unit for controlling a current angle of the drive current. 삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 추진용 영구자석은 상기 궤도의 양쪽 측단에 고정 설치되고, 상기 추진 전자석은 상기 대차의 폭방향 외측에서 각각 추진용 영구자석과 마주하도록 설치된 자기부상 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the propelling permanent magnets are fixed to both side ends of the track, and the propulsion electromagnets are arranged to face the propelling permanent magnets on the outside in the width direction of the vehicle. 제1 항에 있어서,
상기 궤도에 고정 설치되며 궤도의 길이방향을 따라 이어진 부상용 강자성체판과, 상기 부상용 강자성체판과 마주하도록 배치된 차량측 부상 전자석을 포함하는 자기부상 시스템.The method according to claim 1,
A floating-type ferromagnetic plate fixed to the track and extending along the longitudinal direction of the track; and a vehicle-side floating electromagnet arranged to face the floating-type ferromagnetic plate.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004040982A (en) * 2002-07-08 2004-02-05 Central Japan Railway Co Guide direction control device
JP2007274838A (en) * 2006-03-31 2007-10-18 Yaskawa Electric Corp Magnetically levitated transporter
KR101197257B1 (en) * 2010-12-01 2012-11-05 한국기계연구원 Magnetic levitation conveyance system having enhanced stop performance

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004040982A (en) * 2002-07-08 2004-02-05 Central Japan Railway Co Guide direction control device
JP2007274838A (en) * 2006-03-31 2007-10-18 Yaskawa Electric Corp Magnetically levitated transporter
KR101197257B1 (en) * 2010-12-01 2012-11-05 한국기계연구원 Magnetic levitation conveyance system having enhanced stop performance

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