KR101867845B1 - Duplicated Power System for Magnetic Levitation Train - Google Patents

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Abstract

본 실시예는 자기부상 열차의 전력 이중화 시스템을 개시한다.
본 실시예에 따른 자기 부상 시스템에서 전력 이중화 시스템은 전력 스위칭 소자의 고장을 검출하여, 운전 상태인 전력 스위칭 소자의 고장 시 운전 상태의 마스터 회로의 전력 스위칭 소자를 초퍼로부터 차단하는 한편, 대기 상태인 슬레이브 회로의 전력 스위칭 소자가 작동될 수 있도록 하는 자기부상 전자석 구동용 전력 이중화 시스템을 제공한다.This embodiment discloses a power duplication system of a magnetic levitation train.
In the magnetic levitation system according to the present embodiment, the power duplication system detects a failure of the power switching device to shut off the power switching device of the master circuit in the operating state when the power switching device in the operating state fails, A power duplication system for driving a magnetic levitation electromagnet which enables a power switching element of a slave circuit to operate is provided.

Description

자기부상 열차의 전력 이중화 시스템{Duplicated Power System for Magnetic Levitation Train}[0001] Duplicated Power System for Magnetic Levitation Train [

본 실시예는 자기부상 열차의 전력 이중화 시스템에 관한 것이다.This embodiment relates to a power duplication system of a magnetic levitation train.

이하에 기술되는 내용은 단순히 본 실시예와 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The contents described below merely provide background information related to the present embodiment, but do not constitute the prior art.

자기부상시스템 내에서 가장 고장 발생 빈도가 높은 것이 전력증폭기이다. 자기부상시스템에 사용되는 초퍼(Chopper)는 2상한 초퍼이며, 초퍼는 단일 구성의 2상한 초퍼 1개로 1개의 전자석에 전류를 흘릴 수 있도록 설계된다. 이러한 경우 단일 초퍼에서 고장이 발생하면 자기부상열차를 정지해야 하는 상황으로 이어진다. 여기서, 2상한 초퍼란 전압과 전류의 위상도의 제1 상한과 제4 상한에서 운전되는 구조의 초퍼를 말하며, 부하에 양(Positive)의 전류만을 공급한다. In a magnetic levitation system, the most frequent fault occurrence is the power amplifier. The chopper used in the magnetic levitation system is a two-phase chopper, and the chopper is designed to allow current to flow through one electromagnet with a single two-phase chopper. In such a case, a failure in a single chopper leads to a situation where a magnetic levitation train must be stopped. Here, a 2-phase chopper means a chopper having a structure operated at a first upper limit and a fourth upper limit of the phase diagram of voltage and current, and only a positive current is supplied to the load.

도 1은 종래 기술에 따른 2상한 초퍼를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a conventional two-high limit chopper.

2상한 초퍼(100)는 하프브릿지(Half-Bridge) 정류회로를 포함한다. 정류회로에는 전력 스위칭소자인 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor; Q1, Q2)와 IGBT 드라이버(110) 회로가 포함되어 있다. 정류회로의 레그(Leg)에 부하가 연결되며 전력 스위칭소자(Q1, Q2)는 부하와 폐회로를 구성하고, 상호 동기화되어 스위칭한다. 2 upper limit chopper 100 includes a half bridge rectifier circuit. The rectifier circuit includes IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors; Q 1 and Q 2 ) and IGBT driver 110 circuits, which are power switching elements. A load is connected to the leg of the rectifier circuit, and the power switching elements Q 1 and Q 2 constitute a load and a closed circuit, and switch synchronously with each other.

2 개의 전력 스위칭소자(Q1, Q2)가 온(On)되면, DC 입력전원의 전류가 제1 스위칭소자(Q1)와 부하에 전류를 공급한다. 제1 및 제2 스위칭소자(Q1, Q2)가 온(On)에서 오프(Off)로 바뀔 때, 부하(Magnet)에 흐르는 전류를 전원으로 회생하거나 초퍼에 포함된 캐패시터로 전달해서 에너지 소모를 줄일 수 있다. 따라서, 2상한 초퍼는 DC 모터나 전자석과 같은 DC 부하에 흔히 사용된다. 다만, 이러한 종래 기술에 따른 2상한 초퍼(100)는 단일 구성의 초퍼로 전자석에 전류를 흘리도록 설계되므로 초퍼에 고장이 발생하는 경우 부하로 전류를 공급할 수 없다는 문제점이 존재한다.When the two power switching elements Q 1 and Q 2 are turned on, the current of the DC input power source supplies the current to the first switching element Q 1 and the load. When the first and second switching elements Q 1 and Q 2 are changed from the ON state to the OFF state, the current flowing through the load Magnet is regenerated as a power source or transferred to a capacitor included in the chopper, . Thus, a two-phase chopper is commonly used for DC loads such as DC motors and electromagnets. However, since the conventional two-phase chopper 100 is designed to supply electric current to the electromagnet with a single chopper, there is a problem that a current can not be supplied to the load when a failure occurs in the chopper.

본 실시예는 자기부상 열차의 전력 이중화 시스템에 관한 것으로, 전력 스위칭 소자의 고장을 검출하여, 운전 상태인 전력 스위칭 소자의 고장 시 운전 상태의 마스터 회로의 전력 스위칭 소자를 차단하는 한편, 대기 상태인 슬레이브 회로의 전력 스위칭 소자가 작동될 수 있도록 하는 자기부상 전자석 구동용 전력 이중화 시스템을 제공하는 데 주된 목적이 있다.The present embodiment relates to a power redundancy system for a magnetic levitation train, which detects a failure of a power switching device to shut off a power switching device of a master circuit in a running state when a power switching device in an operating state fails, There is a main purpose of providing a power duplication system for driving a magnetic levitation electromagnet which enables a power switching element of a slave circuit to be operated.

본 실시예의 일 측면에 의하면, 전기에 의해 구동되는 전동차를 위한 전력 이중화 시스템에 있어서, 상기 전력 이중화 시스템의 현재 상태를 파악하기 위한 센서값을 수집하는 센서부; 상기 센서값에 기초하여 펄스폭 변조 신호에 기반한 제어 신호를 발생하는 제어부; 상기 제어부에 연결되며, 상기 제어 신호에 기초하여 선택적으로 전류를 공급하는 제1 초퍼 및 제2 초퍼; 및 상기 제1 초퍼 및 상기 제2 초퍼의 출력단에 연결되며, 상기 제1 초퍼 및 상기 제2 초퍼 중 적어도 하나의 초퍼로부터 상기 전류를 제공받는 전자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 이중화 시스템을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a power duplication system for an electric motor driven by electricity, comprising: a sensor unit for collecting a sensor value for grasping a current state of the power duplication system; A control unit for generating a control signal based on the pulse width modulation signal based on the sensor value; A first chopper and a second chopper connected to the control unit and selectively supplying a current based on the control signal; And an electromagnet connected to an output terminal of the first chopper and the second chopper and receiving the current from at least one chopper of the first chopper and the second chopper .

본 실시예의 다른 측면에 의하면, 전기에 의해 구동되는 전동차를 위한 전력 이중화 시스템의 전력 이중화 방법에 있어서, 상기 전력 이중화 시스템의 현재 상태를 파악하기 위한 센서값을 수집하는 센서과정; 상기 센서값에 기초하여 제1 초퍼 및 제2 초퍼 각각에 대응되는 제어 신호를 발생하는 제어과정; 및 상기 제어과정에서 발생한 제어 신호를 대응되는 제1 초퍼 및 제2 초퍼로 각각 전송하여 상기 제1 초퍼 및 상기 제2 초퍼 중 어느 하나의 초퍼에 의하여 선택적으로 전류가 부하로 공급되도록 하는 공급과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 이중화 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a power duplication method of a power duplication system for an electric motor driven by electricity, the method comprising: a sensor process for collecting a sensor value for grasping a current state of the power duplication system; Generating a control signal corresponding to each of the first chopper and the second chopper based on the sensor value; And a supply step of supplying a control signal generated in the control step to a corresponding first chopper and a second chopper, respectively, so that a current is selectively supplied to the load by one of the first chopper and the second chopper And a second power supply for supplying power to the second power supply.

본 실시예에 따른 자기부상열차용 부상시스템을 구성하는 초퍼를 이중화하여 초퍼의 고장으로 인해 자기부상열차의 부상 실패가 발생하지 않도록 하여 부상 시스템의 기능으로 인한 신뢰성 및 안정성을 향상시키는 효과가 있다.The chopper constituting the floating system for a magnetic levitation train according to the present embodiment can be doubled to prevent the failure of the magnetic levitation train from occurring due to the failure of the chopper, thereby improving reliability and stability due to the function of the levitation system.

또한, 본 실시예에 따른 초퍼의 이중화를 위해 마그네틱 컨택터(Magnetic Contactor) 2 개만을 추가로 구성하여 전력밀도를 향상시킴으로써 부상 시스템의 무게와 사이즈를 경감하는 효과가 있다.In addition, in order to duplicate the chopper according to the present embodiment, only two magnetic contactors are additionally provided to improve the power density, thereby reducing the weight and size of the floating system.

도 1은 종래 기술에 따른 2상한 초퍼를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 이중화 시스템을 나타낸 도면이다.
도 3a는 도 2에 도시된 전력 이중화 시스템의 정상 동작시의 동작을 나타낸 도면이다.
도 3b는 도 2에 도시된 전력 이중화 시스템의 고장 발생시의 동작을 나타낸 도면이다.
도 4a는 본 실시예에 따른 전력 이중화 시스템의 시뮬레이션 회로를 나타낸 도면이다.
도 4b는 도 4a에 도시된 전력 이중화 시스템의 시뮬레이션 파형을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력회로 이중화 시스템을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 실시예에 따른 마그네틱 드라이버 박스 내 IGBT 스택의 3D 모델링을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 실시예에 따른 전력 이중화 시스템의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.1 is a view showing a conventional two-high limit chopper.
2 is a diagram illustrating a power duplication system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3A is a diagram illustrating operation of the power duplication system shown in FIG. 2 during normal operation.
FIG. 3B is a diagram illustrating the operation of the power duplication system shown in FIG. 2 when a failure occurs.
4A is a diagram showing a simulation circuit of the power duplication system according to the present embodiment.
FIG. 4B is a diagram showing a simulation waveform of the power duplication system shown in FIG. 4A.
5 is a diagram illustrating a power circuit duplication system according to another embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating 3D modeling of an IGBT stack in a magnetic driver box according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart for explaining the operation of the power duplication system according to the present embodiment.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 이중화 시스템을 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating a power duplication system according to an embodiment of the present invention.

자기부상열차의 부상 제어 및 마그네트의 전류 출력을 담당하는 마그네틱 드라이버(MDU)에 있어서, 자기부상열차의 운전을 위해서는 마스터 회로와 슬레이브 회로 간의 상호 보완적인 감시시스템이 필요하다. 이를 위해서 전력 이중화 시스템(200)은 제어부(210), 센서부(220) 및 초퍼 회로에 이르기까지 모든 부분에서 이중화가 고려되어야 한다. 특히 이중화된 제어부(210)는 마스터 회로와 슬레이브 회로를 감시하는 기능을 수행하며, 이를 위해 상대방 제어기와의 연동이 필요하다. 센서부(200)는 마스터 회로와 슬레이브 회로 모두에 대한 상태정보를 수집하여야 한다. 한편, 초퍼 회로의 경우 핫 백업장치(Hot-Backup) 개념으로 이중화되어, 완전하게 독립된 두 개의 초퍼가 상호 절체되어야 한다.In a magnetic driver (MDU) that controls the lifting control of a magnetic levitation train and the current output of a magnet, a complementary monitoring system between a master circuit and a slave circuit is required for operation of a magnetic levitation train. For this, the power redundancy system 200 needs to consider redundancy in all parts from the control unit 210 to the sensor unit 220 and the chopper circuit. Particularly, the duplicated control unit 210 functions to monitor the master circuit and the slave circuit, and interworking with the counterpart controller is required for this purpose. The sensor unit 200 must collect status information for both the master circuit and the slave circuit. On the other hand, in the case of the chopper circuit, it is redundant with the concept of a hot backup device (hot-backup), so that two completely independent choppers must be interchanged.

전력 이중화 시스템(200)은 필터 캐패시터, 크램프 캐패시터, 제어부(210), 센서부(220), 제1 초퍼(230) 및 제2 초퍼(240)를 포함한다. 한편, 전력 이중화 시스템(200)은 부하로서 전자석(LMag)을 포함하는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The power duplication system 200 includes a filter capacitor, a clamp capacitor, a control unit 210, a sensor unit 220, a first chopper 230 and a second chopper 240. Meanwhile, the power duplication system 200 preferably includes electromagnet L Mag as a load, but is not limited thereto.

본 실시예는 종래 기술의 제품과 호환성을 유지하면서 전력밀도를 증대시키기 위하여 마그네틱 컨택터 2 개만을 추가하여 전력밀도를 최적화한다.This embodiment optimizes power density by adding only two magnetic contactors to increase power density while maintaining compatibility with prior art products.

DC 입력전원은 직렬로 연결된 충전 컨택터(CHK: Charging Contactor), 충전 저항(CHR: Charging Resistor) 및 라인 컨택터(LK: Line Contactor)와 병렬로 연결되며, 라인 컨택터(LK)가 온(On)되면, 충전 컨택터(CHK)와 충전 저항(CHR)을 거쳐서 DC 입력전압을 제1 및 제2 초퍼(230, 240)에 공급한다.The DC input power is connected in parallel with a series connected charging contactor (CHK), a charging resistor (CHR) and a line contactor (LK), and the line contactor (LK) On, the DC input voltage is supplied to the first and second choppers 230 and 240 through the charge contactor CHK and the charge resistor CHR.

초퍼 모듈 퓨즈(CMF: Chopper Module Fuse)는 라인 컨택터(LK)와 제1 및 제2 초퍼(230, 240) 사이에 연결되어 과전류로부터 전력 이중화 시스템(200)을 보호하는 역할을 수행한다.A chopper module fuse (CMF) is connected between the line contactor (LK) and the first and second choppers 230 and 240 to protect the power duplication system 200 from an overcurrent.

필터 캐패시터(FC: Filter Capacitor) 및 방전 저항(DSR: Discharging Resistor)은 초퍼 모듈 퓨즈(CMF)와 방전 저항(DSR) 사이에 연결되어 전자석에 흐르는 전류를 충전하고 필터 캐패시터(FC)의 방전시 흐르는 전류의 크기를 제한한다.A filter capacitor FC and a discharge resistor DSR are connected between the chopper module fuse CMF and the discharge resistor DSR to charge the current flowing through the electromagnet and to discharge the filter capacitor FC Limit the amount of current.

제어부(210)는 센서부(220)로부터 신호를 수신하고, 수신한 신호에 기초하여 부상용 전자석에 필요한 전류를 제1 초퍼 또는 제2 초퍼를 통하여 공급함으로써 자기부상열차의 부상을 제어한다.The control unit 210 receives a signal from the sensor unit 220 and controls the lifting of the magnetic levitation train by supplying a current necessary for the floating electromagnet through the first chopper or the second chopper based on the received signal.

제어부(210)는 센서부(220)로부터 수신한 신호에 기초하여 전력회로 이중화 시스템(200)의 현재 상태 예컨대, 전력회로 이중화 시스템(200)이 마스터 모드로 동작하는지 또는 슬레이브 모드로 동작하는지 여부를 파악한다. 마스터 모드에서는 제1 초퍼를 통해서 전류가 전달되고, 슬레이브 모드에서는 제2 초퍼를 통하여 전류가 전달된다.The control unit 210 determines whether the current state of the power circuit duplication system 200, for example, whether the power circuit duplication system 200 operates in the master mode or the slave mode, based on the signal received from the sensor unit 220 I understand. In the master mode, the current is delivered through the first chopper, and in the slave mode, the current is delivered through the second chopper.

제어부(210)는 센서부(220)로부터 수신한 신호에 기초하여 각 초퍼의 이상 여부를 파악한다. 예컨대, 제어부(210)는 전력회로 이중화 시스템(200)이 마스터 모드로 동작하는 경우 제1 초퍼의 이상 여부를 파악한다. 이를 위해, 본 실시예에 따른 제어부(210)는 제어부(210) 내 검지부(미도시)를 구비하고, 구비된 검지부를 이용하여 어떠한 상황에서도 제1 초퍼 및 제2 초퍼의 고장 여부 예컨대, 각 초퍼에 구비된 스위칭 소자의 오픈(Open)과 쇼트(Short)에 대한 오류를 검출할 수 있는 구조를 갖는다.The control unit 210 determines whether each chopper is abnormal based on the signal received from the sensor unit 220. [ For example, when the power circuit duplication system 200 operates in the master mode, the controller 210 determines whether the first chopper is abnormal. For this purpose, the control unit 210 according to the present embodiment includes a detection unit (not shown) in the control unit 210 and detects the failure of the first chopper and the second chopper under any circumstances, And has a structure capable of detecting an error with respect to the open and short of the switching elements provided in the semiconductor integrated circuit.

제어부(210)는 앞서 파악한 초퍼의 이상 여부에 대한 파악결과에 기초하여 부상용 전자석에 필요한 전류가 제1 초퍼 또는 제2 초퍼를 통하여 공급될 수 있도록 하는 제어 신호를 생성한다. 이때, 제어 신호는 펄스폭 변조 신호에 기반한 신호이며, 제1 초퍼 및 제2 초퍼에 구비된 스위칭 소자에 대한 제어 신호를 의미한다.The control unit 210 generates a control signal that allows the current required for the floating electromagnet to be supplied through the first chopper or the second chopper based on the result of the determination as to whether or not the chopper has been detected. At this time, the control signal is a signal based on the pulse width modulation signal, which means a control signal for a switching element provided in the first chopper and the second chopper.

센서부(220)는 가속도 센서(ACC: Acceleartion Semsor), 갭 센서(Gap Sensor), 전압 트랜스듀서(DCPT: DC Potential Transducer) 및 전류 트랜스듀서(DCCT: DC Current Transducer) 등을 포함하며, 이들로부터의 신호를 제어부(220)에 공급한다.The sensor unit 220 includes an acceleration sensor (ACC), a gap sensor, a DC Potential Transducer (DCPT), and a DC Current Transducer (DCCT) And supplies the signal to the control unit 220.

제1 초퍼(230)는 제1 마그네틱 컨택터(OUTK1) 및 제2 마그네틱 컨택터(OUTK2), 제3 전력 스위칭소자(Q3), 제1 크램프 캐패시터(CC1: Clamp Capacitor) 및 제3 다이오드(D3)를 포함한다. 제1 초퍼(230)는 전력 이중화 시스템(200)이 마스터 모드에서 동작하는 동안 DC 입력전원의 전류를 전자석에 공급한다.The first chopper 230 includes a first magnetic contactor OUTK 1 and a second magnetic contactor OUTK 2 , a third power switching device Q 3 , a first clamp capacitor CC 1, 3 and a diode (D 3). The first chopper 230 supplies the current of the DC input power to the electromagnet while the power duplication system 200 is operating in the master mode.

제2 초퍼(240)는 제4 전력 스위칭소자(Q4), 제2 크램프 캐패시터(CC2: Clamp Capacitor) 및 제4 다이오드(D4)를 포함한다. 제2 초퍼(240)는 제1 초퍼(230)가 고장으로 판단되는 경우, 즉, 전력 이중화 시스템(200)이 슬레이브 모드에서 동작하는 경우, DC 입력전원의 전류를 전자석에 공급한다.The second chopper 240 includes a fourth power switching device Q 4 , a second clamp capacitor CC 2 , and a fourth diode D 4 . The second chopper 240 supplies the current of the DC input power to the electromagnet when the first chopper 230 is determined to be in failure, that is, when the power duplication system 200 operates in the slave mode.

제1 초퍼(230)는 전압과 전류의 위상도 상에서 제1상한과 제4상한에서 운전되어 부하에 양(Positive)의 전류만을 공급한다. 전력 이중화 시스템(200)이 마스터 모드에서 동작하는 동안, 제3 전력 스위칭소자(Q3)는 온(On)되고, DC 입력전원의 전류가 제3 전력 스위칭소자(Q3)와 부하에 전류를 공급한다. 제3 스위칭소자(Q3)가 온(On)에서 오프(Off)로 전환될 때, 부하(Magnet)에 흐르는 전류를 전원으로 회생하거나 초퍼에 포함된 캐패시터(CC1)로 전달해서 에너지 소모를 줄일 수 있다. 또한, 부하에 연결된 환류다이오드(D3)를 사용하여 전류를 소모시키게 된다.The first chopper 230 operates at the first upper limit and the fourth upper limit on the phase diagram of the voltage and the current to supply only a positive current to the load. While the power duplication system 200 is operating in the master mode, the third power switching element Q 3 is turned on and the current of the DC input power source is supplied to the third power switching element Q 3 and the load Supply. When the third switching element Q 3 is switched from the On state to the Off state, the current flowing in the load Magnet is regenerated as a power source or transferred to the capacitor CC 1 included in the chopper, Can be reduced. In addition, current is consumed by using a reflux diode (D 3 ) connected to the load.

제2 초퍼(240)는 전압과 전류의 위상도에서 제1상한과 제4상한에서 운전되어 부하에 양(Positive)의 전류만을 공급한다. 전력 이중화 시스템(200)이 슬레이브 모드에서 동작하는 동안, 제4 전력 스위칭소자(Q4)는 온(On)되고, DC 입력전원의 전류가 제4 전력 스위칭소자(Q4)와 부하에 전류를 공급한다. 제4 스위칭소자(Q4)가 온에서 오프로 전환될 때, 부하(Magnet)에 흐르는 전류를 전원으로 회생하거나 초퍼에 포함된 캐패시터(CC2)로 전달해서 에너지 소모를 줄일 수 있다. 또한, 부하에 연결된 환류다이오드(D4)를 사용하여 에너지를 소모시키게 된다.The second chopper 240 operates at the first upper limit and the fourth upper limit in the phase diagram of the voltage and the current to supply only a positive current to the load. While the power duplication system 200 is operating in the slave mode, the fourth power switching element Q 4 is turned on and the current of the DC input power source is supplied to the fourth power switching element Q 4 and the load Supply. When the fourth switching element Q 4 is switched from on to off, the current flowing in the load Magnet can be regenerated as a power source or transferred to the capacitor CC 2 included in the chopper, thereby reducing energy consumption. In addition, energy is consumed by using a reflux diode (D 4 ) connected to the load.

도 3a는 도 2에 도시된 전력 이중화 시스템의 정상 동작시의 동작을 나타낸 도면이다. 이때, 전력 이중화 시스템의 정상 동작은 제1 초퍼에 대하여 고장이 발생하지 않아서 전력 이중화 시스템이 마스터 모드로 동작되는 경우를 의미한다.FIG. 3A is a diagram illustrating operation of the power duplication system shown in FIG. 2 during normal operation. At this time, the normal operation of the power duplication system means that the power redundancy system is operated in the master mode because no failure occurs in the first chopper.

정상 동작시, DC 입력전압(VDCin)이 제1 마그네틱 컨택터(OUTK1), 제3 전력 스위칭소자(Q3), 제2 마그네틱 컨택터(OUTK2), 출력 컨택터(OUTK) 및 전자석(Magnet)에 인가된다. 단, 제4 전력 스위칭소자(Q4)는 오프(Off) 상태이다.In normal operation, the DC input voltage V DCin is applied to the first magnetic contactor OUTK 1 , the third power switching device Q 3 , the second magnetic contactor OUTK 2 , the output contactor OUTK, (Magnet). However, the fourth power switching device (Q 4) is turned off (Off) state.

정상 동작시, 마스터 회로에 의하여 DC 입력전압(VDCin)이 부하(LMag)에 공급된다. 제1 마그네틱 컨택터(OUTK1) 및 제2 마그네틱 컨택터(OUTK2)는 온(On)된다. 제1 마그네틱 컨택터(OUTK1), 제2 마그네틱 컨택터(OUTK2)가 온(On)되면, 제3 전력 스위칭소자(Q3)의 게이트에 PWM(Pulse Width Modulation) 신호가 인가된다. 전력 이중화 시스템(200)은 PWM 신호에 기초하여 DC 입력전압(VDCin)을 스위칭하여 부하(LMag)인 전자석에 전류를 공급한다.During normal operation, the DC input voltage (V DCin ) is supplied to the load (L Mag ) by the master circuit. The first magnetic contactor OUTK 1 and the second magnetic contactor OUTK 2 are turned on. When the first magnetic contactor OUTK 1 and the second magnetic contactor OUTK 2 are turned on, a pulse width modulation (PWM) signal is applied to the gate of the third power switching device Q 3 . The power duplication system 200 switches the DC input voltage (V DCin ) based on the PWM signal to supply current to the electromagnet with the load (L Mag ).

도 3b는 도 2에 도시된 전력 이중화 시스템의 고장 발생시의 동작을 나타낸 도면이다. 이때, 전력 이중화 시스템의 정상 동작은 제1 초퍼에 대하여 고장이 발생하여 전력 이중화 시스템이 제2 초퍼에 의해 전력을 공급하는 슬레이브 모드로 동작되는 경우를 의미한다.FIG. 3B is a diagram illustrating the operation of the power duplication system shown in FIG. 2 when a failure occurs. At this time, the normal operation of the power duplication system means that a failure occurs in the first chopper and the power duplication system operates in the slave mode in which the second chopper supplies power.

고장 발생 시, DC 입력전압(VDCin)이 제4 전력 스위칭소자(Q4), 출력 컨택터(OUTK) 및 전자석(Magnet)에 인가된다. 이때, 제1 마그네틱 컨택터(OUTK1) 및 제2 마그네틱 컨택터(OUTK2)는 오프(Off)이다.The DC input voltage V DCin is applied to the fourth power switching device Q 4 , the output contactor OUTK, and the electromagnet when a failure occurs. At this time, the first magnetic contactor OUTK 1 and the second magnetic contactor OUTK 2 are off.

마스터 회로의 제3 전력 스위칭소자(Q3)에 고장이 발생한 경우, 제1 마그네틱 컨택터(OUTK1) 및 제2 마그네틱 컨택터(OUTK2)의 오프 시간(Off Time)이 제어주파수 5 kHz의 두 주기인 400 uS 이내이어야 하는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.If a third power switching device (Q 3) of the master circuit faulty, the first magnetic contactor (OUTK 1) And the off time of the second magnetic contactor OUTK 2 should be within 400 uS, which is two cycles of the control frequency of 5 kHz, but is not limited thereto.

한편, 자기부상열차 정차 과정에서 마그네트의 L과 R값이 10mH, 12Ω일 때 시정수가 0.83ms로 전원측으로 회생하지 않더라고 전류를 거의 제로로 만들 수 있어 자기부상열차를 정지시킬 수 있다.On the other hand, when the L and R values of the magnet are 10mH and 12Ω in the magnetic levitation train stopping process, the time constant is 0.83ms and the current can be made almost zero without stopping the magnetic levitation train even if it is not regenerated to the power source side.

도 4a는 본 실시예에 따른 전력 이중화 시스템의 시뮬레이션 회로를 나타낸 도면이다. 한편, 도 4a에 따른 전력 이중화 시스템의 시뮬레이션 회로는 오픈 루프(Open Loop) 상태에서 임의로 50% 듀티값을 지정하였다.4A is a diagram showing a simulation circuit of the power duplication system according to the present embodiment. Meanwhile, the simulation circuit of the power duplication system according to FIG. 4A arbitrarily designates a 50% duty value in an open loop state.

DC 입력전원은 300 V이고, 필터 캐패시터(FC1 , FC1)는 각각 4700 uF 및 2.5 uF이고, 방전 저항(DSR1)은 40 kΩ이다. 제1 크램프 캐패시터는 0.03 nF이고, 제2 캐패시터는 0.03 nF이다. 그러나 이 소자값들은 예시일 뿐, 다른 값을 사용할 수 있음을 통상의 기술자는 알 수 있다. The DC input power is 300 V, the filter capacitors (FC 1 , FC 1 ) are 4700 uF and 2.5 uF, respectively, and the discharge resistance (DSR 1 ) is 40 kΩ. The first clamp capacitor is 0.03 nF and the second capacitor is 0.03 nF. However, it will be appreciated by those skilled in the art that these device values are illustrative only and that other values may be used.

마스터 회로인 제1 초퍼는 제1 및 제2 마그네틱 컨택터(SS11), 제1 크램프 캐패시터, 제1 전력 스위칭소자(Q12) 및 다이오드(D12)를 포함한다.The first chopper, which is the master circuit, includes first and second magnetic contactors SS 11 , a first clamp capacitor, a first power switching device Q 12 and a diode D 12 .

슬레이브 회로인 제2 초퍼는 제2 크램프 캐패시터, 제2 전력 스위칭소자(Q11) 및 다이오드(D36)를 포함한다.Second chopper slave circuit comprises a second clamp capacitor, a second power switching element (Q 11) and a diode (D 36).

도 4b는 도 4a에 도시된 전력 이중화 시스템의 시뮬레이션 파형을 나타낸 도면이다.FIG. 4B is a diagram showing a simulation waveform of the power duplication system shown in FIG. 4A.

도 4b는 PSIM을 이용한 시뮬레이션 파형이다. DC 입력전압(VDCin)은 300 V이다. 4B is a simulation waveform using the PSIM. The DC input voltage (V DCin ) is 300V .

정상 동작시, 전력 이중화 시스템(200)의 마스터 회로는 DC 입력전압(VDCin)을 부하(LMag)에 공급한다. 제1 마그네틱 컨택터(SS11 _#1) 및 제2 마그네틱 컨택터(SS11_#2)는 온(On)된다. 제1 마그네틱 컨택터(SS11 _#1), 제2 마그네틱 컨택터(SS11_#2)가 온(On)되면, 전력 이중화 시스템(200)은 제1 전력 스위칭소자(Q12)의 게이트에 50 % 듀티의 PWM(Pulse Width Modulation) 신호인 Q12 _Gate를 인가한다. 전력 이중화 시스템은 Q12 _Gate 신호에 따라 DC 입력전압(VDCin)을 스위칭하여 부하(LMag)에 부하전류(IT1) 및 부하전압(VT1)을 공급한다. In normal operation, the master circuit of the power duplication system 200 supplies the DC input voltage (V DCin ) to the load (L Mag ). The first magnetic contactor SS 11 _ # 1 and the second magnetic contactor SS 11 _ # 2 are turned on. When the first magnetic contactor SS 11 _ # 1 and the second magnetic contactor SS 11_ # 2 are turned on, the power duplication system 200 is connected to the gate of the first power switching device Q 12 Apply a PWM (Pulse Width Modulation) signal Q 12 _Gate of 50% duty. The power duplication system switches the DC input voltage (V DCin ) according to the Q 12 _Gate signal and supplies the load current (I T1 ) and the load voltage (V T1 ) to the load (L Mag ).

전력 이중화 시스템(200)에 고장이 발생하면, 제1 마그네틱 컨택터(SS11 _#1) 및 제2 마그네틱 컨택터(SS11 _#2)는 오프(Off)되어, 슬레이브 회로가 DC 입력전압(VDCin)을 부하(LMag)에 공급한다. 전력 이중화 시스템(200)이 마스터 모드에서 슬레이브 모드로 전환되면, DC 입력전압(VDCin)이 부하(LMag)에 공급된다. 마스터 회로에서 슬레이브 회로로 절체되는 순간에 부하전류(IT1)에 스파크가 발생할 수 있다. 전력 이중화 시스템(200)은 제2 전력 스위칭소자(Q11)의 게이트에 50 % 듀티의 PWM 신호인 Q11 _Gate를 인가하여, Q11 _Gate 신호에 따라 DC 입력전압(VDCin)을 스위칭하여 부하(LMag)에 부하전류(IT1) 및 부하전압(VT1)을 공급한다.When a failure occurs in the power duplication system 200, the first magnetic contactor SS 11 _ # 1 and the second magnetic contactor SS 11 _ # 2 are turned off, (V DCin ) to the load (L Mag ). When the power duplication system 200 is switched from the master mode to the slave mode, the DC input voltage V DCin is supplied to the load L Mag . A spark may occur in the load current (I T1 ) at the moment of switching from the master circuit to the slave circuit. The power duplication system 200 applies Q 11 _Gate, which is a 50% duty PWM signal to the gate of the second power switching device Q 11 , to switch the DC input voltage V DCin according to the Q 11 _Gate signal, (I T1 ) and the load voltage (V T1 ) to the load current (L Mag ).

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력회로 이중화 시스템을 나타낸 도면이다.5 is a diagram illustrating a power circuit duplication system according to another embodiment of the present invention.

전력 이중화 시스템(500)은 필터 캐패시터(C1, FC1), 방전 저항(DSR1), 제어부(210), 센서부(220), 제1 초퍼(530), 제2 초퍼(540), 및 부하인 전자석(LMag)을 포함한다.Power redundancy system 500 includes a filter capacitor (C 1, FC 1), a discharge resistance (DSR 1), the control unit 210, sensor unit 220, the first chopper 530, the second chopper 540, and And an electromagnet (L Mag ) as a load.

본 발명의 다른 실시예에 따른 전력회로 이중화 시스템을 도 4a 도시된 전력 이중화 시스템의 시뮬레이션 회로를 참조하여 설명하자면, 정상 동작시, 전력 이중화 시스템(500)의 마스터 회로는 DC 입력전압(VDCin)을 부하(LMag)에 공급한다. 제1 마그네틱 컨택터(SS11 _#1) 및 제2 마그네틱 컨택터(SS11_#2)는 온(On)된다. 제1 마그네틱 컨택터(SS11 _#1), 제2 마그네틱 컨택터(SS11_#2)가 온(On)되면, 전력 이중화 시스템(500)은 제1 전력 스위칭소자(Q12)의 게이트에 50 % 듀티의 PWM(Pulse Width Modulation) 신호인 Q12 _Gate를 인가한다. 전력 이중화 시스템(200)은 Q12 _Gate 신호에 따라 DC 입력전압(VDCin)을 스위칭하여 부하(LMag)에 부하전류(IT1) 및 부하전압(VT1)을 공급한다. Referring to the power circuit duplication system according to another embodiment of the present invention with reference to the simulation circuit of the power duplication system shown in FIG. 4A, in normal operation, the master circuit of the power duplication system 500 generates a DC input voltage V DCin , To the load (L Mag ). The first magnetic contactor SS 11 _ # 1 and the second magnetic contactor SS 11 _ # 2 are turned on. When the first magnetic contactor SS 11 _ # 1 and the second magnetic contactor SS 11_ # 2 are turned on, the power duplication system 500 is connected to the gate of the first power switching device Q 12 Apply a PWM (Pulse Width Modulation) signal Q 12 _Gate of 50% duty. The power duplication system 200 switches the DC input voltage V DCin according to the Q 12 _Gate signal and supplies the load current I T1 and the load voltage V T1 to the load L Mag .

전력 이중화 시스템(500)에 고장이 발생하면, 제1 마그네틱 컨택터(SS11 _#1) 및 제2 마그네틱 컨택터(SS11 _#2)는 오프(Off)되고, 슬레이브 회로가 DC 입력전압(VDCin)을 부하(LMag)에 공급한다. 전력 이중화 시스템(200)이 마스터 모드에서 슬레이브 모드로 전환되면, DC 입력전압(VDCin)이 부하(LMag)에 공급된다. 마스터 회로에서 슬레이브 회로로 절체되는 순간에 부하전류(IT1)에 스파크가 발생할 수 있다. 전력 이중화 시스템(500)은 제2 전력 스위칭소자(Q11)의 게이트에 50 % 듀티의 PWM 신호인 Q11 _Gate를 인가하여, Q11 _Gate 신호에 따라 DC 입력전압(VDCin)을 스위칭하여 부하(LMag)에 부하전류(IT1) 및 부하전압(VT1)을 공급한다.When a failure occurs in the power duplication system 500, the first magnetic contactor SS 11 _ # 1 and the second magnetic contactor SS 11 _ # 2 are turned off, (V DCin ) to the load (L Mag ). When the power duplication system 200 is switched from the master mode to the slave mode, the DC input voltage V DCin is supplied to the load L Mag . A spark may occur in the load current (I T1 ) at the moment of switching from the master circuit to the slave circuit. The power duplication system 500 applies Q 11 _Gate, which is a 50% duty PWM signal to the gate of the second power switching device Q 11 , to switch the DC input voltage V DCin according to the Q 11 _Gate signal, (I T1 ) and the load voltage (V T1 ) to the load current (L Mag ).

한편, 도 2의 제1 초퍼(230)에 구비된 제1 마그네틱 컨택터(OUTK1) 및 제2 마그네틱 컨택터(OUTK2)는 고속의 컨택터라 할지라도 차단 시간이 10 mS나 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력회로 이중화 시스템(500)의 경우 마그네트 컨택터를 기계적 스위치가 아닌 능동소자 예컨대, IGBT(Q5, Q6)로 대체하였다. 이때, 제1 마그네트 컨택터(OUTK1) 및 제2 마그네트 컨택터(OUTK2)는 IGBT뿐만 아니라 MOSFET 등으로 구현될 수도 있다.Meanwhile, the first magnetic contactor OUTK 1 provided in the first chopper 230 of FIG. And the second magnetic contactor (OUTK 2 ) have a blocking time of 10 mS even if they are high-speed contacts. In order to solve this problem, in the case of the power circuit duplication system 500 according to another embodiment of the present invention, the magnet contactor is not an mechanical switch but an active element such as an IGBT (Q 5 , Q 6 ). At this time, the first magnet contactor OUTK 1 , And the second magnet contactor OUTK 2 may be implemented not only as an IGBT but also as a MOSFET or the like.

마찬가지로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력회로 이중화 시스템(500)은 종래 기술의 제품과 호환성을 유지하면서 전력밀도를 증대시키기 위하여 IGBT 2개만을 추가하여 전력밀도를 최적화한다.Likewise, the power circuit duplication system 500 according to another embodiment of the present invention optimizes power density by adding only two IGBTs to increase power density while maintaining compatibility with prior art products.

라인 컨택터는 DC 입력전압을 부하에 제공한다. 라인 컨택터가 온(On)되면, DC 입력전압이 충전 컨택터와 충전 저항을 거쳐서 부하에 공급된다.The line contactor provides the DC input voltage to the load. When the line contactor is on, the DC input voltage is supplied to the load via the charge contactor and the charge resistor.

초퍼 모듈 퓨즈는 라인 컨택터와 초퍼 사이에 연결되어 과전류로부터 전력 이중화 시스템(200)을 보호하는 역할을 수행한다.The chopper module fuse is connected between the line contactor and the chopper to protect the power duplication system 200 from the overcurrent.

방전 저항은 필터 캐패시터와 병렬로 연결되어 입력전원이 없을 때 커패시터에 충전된 전압을 방전시키는 역할을 수행한다.The discharge resistor is connected in parallel with the filter capacitor to discharge the voltage charged in the capacitor when there is no input power.

도 6은 본 실시예에 따른 마그네틱 드라이버 박스 내 IGBT 스택의 3D 모델링을 나타낸 도면이다.6 is a diagram illustrating 3D modeling of an IGBT stack in a magnetic driver box according to an embodiment of the present invention.

도 6의 (a)는 종래 기술의 마그네트 드라이브 박스 내부에 4 개의 세트로 구성된 IGBT 스택의 3D 모델링 도면을 도시한다. 도 6의 (b)는 전력 이중화 시스템(500)을 구현하기 위해 IGBT 2 개만을 추가하여 전력밀도 향상을 꾀한다.6 (a) shows a 3D modeling drawing of an IGBT stack composed of four sets inside a magnet drive box of the prior art. 6 (b) shows an improvement in power density by adding only two IGBTs in order to implement the power duplication system 500. FIG.

전력 이중화 시스템(500)의 마그네트 드라이브 박스 내부에 4 개의 세트로 구성된 IGBT 스택은 도 6의 (a)와 비교하여 전력밀도를 향상시키면서 거의 같은 사이즈이므로, 기존 외함에 취부될 수 있다.The IGBT stack having four sets inside the magnet drive box of the power duplication system 500 can be attached to the existing enclosure since the IGBT stack has almost the same size while improving the power density as compared with FIG. 6 (a).

도 7은 본 실시예에 따른 전력 이중화 시스템의 동작을 설명하기 위한 순서도이다. 한편, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력회로 이중화 시스템(500)의 동작에 대해 예시적으로 설명하나 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 이중화 시스템(200)의 동작도 이와 대응된다.7 is a flowchart for explaining the operation of the power duplication system according to the present embodiment. 7 illustrates an exemplary operation of the power circuit duplication system 500 according to another embodiment of the present invention. However, the operation of the power duplication system 200 according to an embodiment of the present invention shown in FIG. Also correspond.

전력 이중화 시스템(500)은 마스터 모드에서 동작하는지 또는 슬레이브 모드에서 동작하는지 여부를 체크하여(S710), 마스터 모드에서 동작하는지 여부를 판단한다(S720). 전력 이중화 시스템(500)이 마스터 모드에서 동작한다고 판단하면, 마스터 회로는 DC 입력전압을 전자석에 공급한다(S760).The power duplication system 500 checks whether it operates in the master mode or the slave mode (S710), and determines whether it operates in the master mode (S720). If the power duplication system 500 determines that it is operating in the master mode, the master circuit supplies the DC input voltage to the electromagnet (S760).

전력 이중화 시스템(500)이 마스터 모드에서 동작하지 않는다고 판단하면, 마스터 회로의 고장 여부를 판단한다(S730). 마스터 회로가 고장이 아닌 것으로 판단되면, 전력 이중화 시스템(500)은 마스터 모드에서 동작하는지 또는 슬레이브 모드에서 동작하는지를 체크한다(S710). 반면에, 마스터 회로가 고장인 것으로 판단되면, 전력 이중화 시스템(500)은 제어부에서 고장 처리하는 동시에 제5 전력 스위칭소자(Q5) 및 제6 전력 스위칭소자(Q6)를 오프시켜, 슬레이브 회로로 절체될 수 있도록 구성된다. 전력 이중화 시스템(500)이 슬레이브 모드에서 동작하면, 슬레이브 회로는 DC 입력전압을 전자석에 공급한다(S760).If it is determined that the power duplication system 500 is not operating in the master mode, it is determined whether the master circuit is malfunctioning (S730). If it is determined that the master circuit is not malfunctioning, the power redundancy system 500 checks whether it operates in the master mode or the slave mode (S710). On the other hand, if it is determined that the master circuit is failed, the power duplication system 500 performs a failure process in the control unit and simultaneously turns off the fifth power switching device Q 5 and the sixth power switching device Q 6 , As shown in FIG. When the power duplication system 500 operates in the slave mode, the slave circuit supplies the DC input voltage to the electromagnet (S760).

도 7에서는 단계 S710 내지 단계 S760을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 도 7에 기재된 단계를 변경하여 실행하거나 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 적용 가능할 것이므로, 도 7은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.7, steps S710 to S760 are sequentially executed. However, the present invention is not limited to this. 7 is not limited to the time-series order, as it would be applicable to changing or executing the steps described in FIG. 7 or performing one or more steps in parallel.

이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present embodiment, and various modifications and changes may be made to those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the embodiments. Therefore, the present embodiments are to be construed as illustrative rather than restrictive, and the scope of the technical idea of the present embodiment is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present embodiment should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the scope of the present invention.

200: 전력회로 이중화 시스템
210: 제어부 220: 센서부
230: 제1 초퍼 240: 제2 초퍼
D3: 제3 다이오드 D4: 제4 다이오드
Q3: 제3 스위칭소자 Q4: 제4 스위칭소자
Q5: 제5 스위칭소자 Q6: 제6 스위칭소자200: Power circuit duplication system
210: control unit 220:
230: first chopper 240: second chopper
D3: Third diode D4: Fourth diode
Q 3: the third switching element Q 4: fourth switch
Q 5 : fifth switching element Q 6 : sixth switching element

Claims (12)

전기에 의해 구동되는 전동차를 위한 전력 이중화 시스템에 있어서,
상기 전력 이중화 시스템의 현재 상태를 파악하기 위한 센서값을 수집하는 센서부;
상기 센서값에 기초하여 펄스폭 변조 신호에 기반한 제어 신호를 발생하는 제어부;
상기 제어부에 연결되며, 상기 제어 신호에 기초하여 선택적으로 전류를 공급하는 제1 초퍼 및 제2 초퍼; 및
상기 제1 초퍼 및 상기 제2 초퍼의 출력단에 연결되며, 상기 제1 초퍼 및 상기 제2 초퍼 중 적어도 하나의 초퍼로부터 상기 전류를 제공받는 전자석을 포함하되,
상기 제1 초퍼는 상기 펄스폭 변조 신호에 따라 인덕터 부하로서 작용하는 상기 전자석으로 제공되는 전류를 제어하는 제3 전력 스위칭소자; 상기 제3 전력 스위칭소자의 콜렉터 단자와 연결되어 전자석으로 접점의 개폐를 제어하는 제1 연결 스위칭소자; 상기 제3 전력 스위칭소자의 이미터 단자와 연결되어 전자석으로 접점의 개폐를 제어하는 제2 연결 스위칭소자; 상기 제3 전력 스위칭소자의 콜렉터 단자와 일단이 연결되고 타단이 DC 입력전원의 음의 단자에 연결되어 회생전류를 충전하는 제1 크램프 캐패시터; 및 부하에 연결되어 상기 부하의 역기전력에 의하여 흐르는 전류를 부하로 환류시키는 제1 환류다이오드를 포함하며,
상기 제2 초퍼는 상기 펄스폭 변조 신호에 따라 인덕터 부하로서 작용하는 상기 전자석으로 제공되는 전류를 제어하는 제4 전력 스위칭소자; 상기 제4 전력 스위칭소자의 콜렉터 단자와 일단이 연결되고, 타단이 DC 입력전원의 음의 단자에 연결되어 회생전류를 충전하는 제2 크램프 캐패시터; 및 부하에 연결되어 상기 부하의 역기전력에 의하여 흐르는 전류를 부하로 환류시키는 제2 환류다이오드
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 이중화 시스템.1. A power duplication system for an electrically driven electric vehicle, comprising:
A sensor unit for collecting a sensor value for grasping a current state of the power duplication system;
A control unit for generating a control signal based on the pulse width modulation signal based on the sensor value;
A first chopper and a second chopper connected to the control unit and selectively supplying a current based on the control signal; And
And an electromagnet connected to an output terminal of the first chopper and the second chopper and receiving the current from at least one chopper of the first chopper and the second chopper,
The first chopper having a third power switching element for controlling a current provided to the electromagnet acting as an inductor load in accordance with the pulse width modulation signal; A first connection switching element connected to a collector terminal of the third power switching element to control opening and closing of a contact by an electromagnet; A second connection switching element connected to the emitter terminal of the third power switching element to control opening and closing of the contact by an electromagnet; A first clamp capacitor having one end connected to a collector terminal of the third power switching element and the other end connected to a negative terminal of a DC input power source to charge a regenerative current; And a first reflux diode connected to the load for refluxing the current flowing by the counter-electromotive force of the load to the load,
Said second chopper having a fourth power switching element for controlling a current provided to said electromagnet acting as an inductor load in accordance with said pulse width modulation signal; A second clamp capacitor having one end connected to a collector terminal of the fourth power switching element and the other end connected to a negative terminal of a DC input power source to charge a regenerative current; And a second return diode connected to the load for returning a current flowing due to the counter electromotive force of the load to the load,
And a second power supply. 제1항에 있어서,
상기 제1 초퍼 및 상기 제2 초퍼는 각각 전압-전류 위상도 상의 제2상한 초퍼이고, 양자가 마스터/슬레이브 모드로 운전되는 것을 특징으로 하는 전력 이중화 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the first chopper and the second chopper are each a second upper chopper on a voltage-current phase diagram, both of which operate in a master / slave mode. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 센서값에 기초하여 상기 제1 초퍼 및 상기 제2 초퍼의 고장 여부를 판별하고, 판별결과에 따라 각각의 초퍼의 동작을 제어하기 위한 상기 제어 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 전력 이중화 시스템.The method according to claim 1,
Wherein,
Wherein the control unit determines whether the first chopper and the second chopper are faulty based on the sensor value, and generates the control signal for controlling the operation of each chopper according to a result of the determination. 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제1 초퍼에 구비된 전력 스위칭 소자의 게이트 단자 및 상기 제2 초퍼에 구비된 전력 스위칭 소자의 게이트 단자에 상기 제어 신호를 공급하는 것을 특징으로 하는 전력 이중화 시스템.The method according to claim 1,
Wherein,
Wherein the control signal is supplied to a gate terminal of a power switching element provided in the first chopper and a gate terminal of a power switching element provided in the second chopper. 제1항에 있어서,
상기 센서부는,
적어도 하나의 가속도 센서(Acceleration Sensor), 갭 센서(Gap Sensor), 전위 트랜스듀서(Potential Transducer) 및 전류 트랜스듀서(Current Transducer)로부터 신호를 수신하여 상기 제어부에 공급하는 것을 특징으로 하는 전력 이중화 시스템.The method according to claim 1,
The sensor unit includes:
Wherein the controller receives signals from at least one acceleration sensor, a gap sensor, a potential transducer, and a current transducer and supplies the signals to the control unit. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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