KR20110041641A - Moving control apparatus of railway car - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 철도차량의 기동 제어장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 단일의 제어장치로 복수의 압축기 모터를 통합 제어할 수 있는 철도차량의 기동 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a start control device for a railway vehicle. More specifically, the present invention relates to a railway vehicle start control device capable of integrally controlling a plurality of compressor motors with a single control device.
일반적으로 철도차량의 기동과 관련하여 철도차량에 공기를 공급하는 압축기 모터의 동작을 제어하기 위한 장치가 철도차량에 설치되어 있다.In general, a device for controlling the operation of a compressor motor for supplying air to a railroad car in connection with the starting of the railroad car is installed in the railroad car.
종래의 철도차량에는 압축기 모터의 수량과 같은 수량의 제어장치가 설치되어 있으며, 제어장치가 압축기 모터를 1:1 방식으로 개별적으로 제어하는 방식이 사용되고 있다.Conventional railway vehicles are provided with a control device having the same quantity as the compressor motor, and a method in which the control device individually controls the compressor motor in a 1: 1 manner is used.
도 1은 종래의 철도차량의 기동 제어장치를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a start control device of a conventional railway vehicle.
도 1을 참조하면, 2 개의 압축기 모터를 제어하기 위하여 각각 2 개의 인버터와 제어부가 사용되는 것을 알 수 있다.1, it can be seen that two inverters and a controller are used to control two compressor motors, respectively.
보다 구체적으로, 철도차량을 전진시키기 위하여 제어부 1의 제어 하에 스위치 SW1을 온(on)시켜 인버터 1을 매개로 외부 전원을 압축기 모터 CM1에 공급함으 로써, 압축기 모터 CM1을 동작시켜 철도차량을 전진 기동시킨다.More specifically, in order to advance the railway vehicle, the switch SW1 is turned on under the control of the control unit 1 to supply external power to the compressor motor CM1 through the inverter 1, thereby operating the compressor motor CM1 to start the railway vehicle forward. Let's do it.
또한 철도차량을 후진시키기 위하여 제어부 2의 제어 하에 스위치 SW2을 온(on)시켜 인버터 2를 매개로 외부 전원을 압축기 모터 CM2에 공급함으로써, 압축기 모터 CM2를 동작시켜 철도차량을 후진 기동시킨다.Further, in order to reverse the railway vehicle, the switch SW2 is turned on under the control of the control unit 2, and an external power is supplied to the compressor motor CM2 via the inverter 2, thereby operating the compressor motor CM2 to reversely start the railway vehicle.
그러나 종래의 이러한 방식에 따르면, 압축기 모터의 수량에 상응하는 수량의 인버터와 제어부가 필요하기 때문에, 철도차량의 전체 중량이 증가하여 철도차량의 운행 효율성이 저하된다는 문제점이 있다.However, according to this conventional method, since an inverter and a control unit having a quantity corresponding to the number of compressor motors are required, there is a problem that the operating efficiency of the railway vehicle is lowered due to an increase in the total weight of the railway vehicle.
또한, 압축기 모터의 수량에 상응하는 수량의 인버터와 제어부를 설치하기 위한 취부 공간이 추가적으로 요구되기 때문에 철도차량의 전체적인 크기가 커지거나 기타 다른 전장품들을 설치하기 위한 공간 확보에 어려움이 있다는 문제점이 발생한다.In addition, since the mounting space for installing the inverter and the control unit corresponding to the number of compressor motors is additionally required, there arises a problem that the overall size of the railway vehicle increases or it is difficult to secure space for installing other electric equipments. .
본 발명은 단일의 제어장치로 복수의 압축기 모터를 통합 제어할 수 있는 철도차량의 기동 제어장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.It is a technical object of the present invention to provide a railway vehicle start control device capable of integrally controlling a plurality of compressor motors with a single control device.
또한, 본 발명은 철도차량을 경량화하여 철도차량의 운행 효율성을 향상시킬 수 있는 철도차량의 기동 제어장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.In addition, the present invention is to provide a railway vehicle start control device that can improve the operating efficiency of the railway vehicle by reducing the weight of the railway vehicle as a technical problem.
또한, 본 발명은 철도차량을 소형화할 수 있는 철도차량의 기동 제어장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.It is another object of the present invention to provide a railway vehicle start control device capable of miniaturizing railway vehicles.
또한, 본 발명은 철도차량에 여러 전장품들을 설치하기 위한 공간 확보에 유리한 철도차량의 기동 제어장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.In addition, the present invention is to provide a railway vehicle start control device that is advantageous to secure space for installing a variety of electrical equipment in the railway vehicle as a technical problem.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 철도차량의 기동 제어장치는 철도차량을 기동시키기 위한 복수의 압축기 구동 모터들로 이루어진 압축기 구동 모터부, 외부 전원을 입력받아 상기 압축기 구동 모터부를 구동하기 위한 구동 전원을 출력하는 인버터, 상기 압축기 구동 모터부와 상기 인버터 사이에 설치되어 상기 인버터로부터 상기 압축기 구동 모터부로의 상기 구동 전원의 공급을 제어하는 구동 스위치부 및 상기 압축기 구동 모터부를 제어하기 위한 입력 신호를 입력받아 상기 구동 스위치부의 개폐를 제어하는 제어부를 포함하여 구성된다.In accordance with an aspect of the present invention, a control apparatus for starting a railway vehicle includes a compressor driving motor unit including a plurality of compressor driving motors for starting a railway vehicle, and receives an external power source for the compressor driving motor. An inverter for outputting drive power for driving the unit, a drive switch unit installed between the compressor drive motor unit and the inverter to control the supply of the drive power from the inverter to the compressor drive motor unit and to control the compressor drive motor unit. It comprises a control unit for receiving the input signal for controlling the opening and closing of the drive switch unit.
상기 외부 전원과 상기 압축기 구동 모터부 사이에 설치되어 상기 제어부의 제어에 따라 상기 압축기 구동 모터부로의 상기 외부 전원의 공급을 제어하는 바이패스 스위치부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. And a bypass switch unit disposed between the external power source and the compressor driving motor unit to control the supply of the external power source to the compressor driving motor unit under the control of the controller.
상기 제어부는 상기 인버터로부터 상기 인버터의 고장신호가 입력되는 비정상 모드인 경우 상기 구동 스위치부를 오프시키고 상기 바이패스 스위치부의 개폐를 제어하고, 상기 인버터로부터 상기 인버터의 고장신호가 입력되지 않는 정상 모드인경우 상기 바이패스 스위치부를 오프시키고 상기 구동 스위치부의 개폐를 제어하는 것을 특징으로 한다.When the controller is in the abnormal mode in which the fault signal of the inverter is input from the inverter, the driving switch unit is turned off and the opening and closing of the bypass switch unit is controlled, and in the normal mode in which the fault signal of the inverter is not input from the inverter. The bypass switch unit is off and characterized in that for controlling the opening and closing of the drive switch unit.
상기 압축기 구동 모터부는 상기 철도차량을 전진 방향으로 기동시키기 위한 제1 압축기 구동 모터와 상기 철도차량을 후진 방향으로 기동시키기 위한 제2 압축기 구동 모터로 이루어지고, 상기 구동 스위치부는 상기 인버터와 상기 제1 압축기 구동 모터 사이에 설치된 제1 구동 스위치와 상기 인버터와 상기 제2 압축기 구동 모터 사이에 설치된 제2 구동 스위치로 이루어지고, 상기 바이패스 스위치부는 상기 외부 전원과 상기 제1 압축기 구동 모터 사이에 설치된 제1 바이패스 스위치와 상기 외부 전원과 상기 제2 압축기 구동 모터 사이에 설치된 제2 바이패스 스위치로 이루어진 것을 특징으로 한다.The compressor driving motor unit includes a first compressor driving motor for starting the railroad car in a forward direction and a second compressor driving motor for starting the railroad car in a backward direction, and the driving switch part includes the inverter and the first compressor. And a first drive switch provided between the compressor drive motor and a second drive switch provided between the inverter and the second compressor drive motor, wherein the bypass switch unit is provided between the external power source and the first compressor drive motor. And a second bypass switch provided between the first bypass switch and the external power supply and the second compressor driving motor.
본 발명에 따르면, 단일의 제어장치로 복수의 압축기 모터를 통합 제어할 수 있는 철도차량의 기동 제어장치가 제공되는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect that the start control device of the railway vehicle that can integrally control a plurality of compressor motors with a single control device.
또한, 철도차량을 경량화하여 철도차량의 운행 효율성을 향상시킬 수 있는 철도차량의 기동 제어장치가 제공되는 효과가 있다.In addition, there is an effect that a railway vehicle start control device that can improve the operating efficiency of the railway vehicle by reducing the weight of the railway vehicle.
또한, 철도차량을 소형화할 수 있는 철도차량의 기동 제어장치가 제공되는 효과가 있다.In addition, there is an effect that the start control device of the railway vehicle capable of miniaturizing the railway vehicle.
또한, 철도차량에 여러 전장품들을 설치하기 위한 공간 확보에 유리한 철도차량의 기동 제어장치가 제공되는 효과가 있다.In addition, there is an effect that the start control device of the railroad vehicle is advantageous in securing space for installing a variety of electrical equipment in the railroad vehicle.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 철도차량의 기동 제어장치를 나타낸 도면이다.2 is a view showing a start control device for a railway vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 철도차량의 기동 제어장치는 압축기 구동 모터부(10), 인버터(20), 구동 스위치부(30), 바이패스 스위치부(50) 및 제어부(40)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 2, the apparatus for controlling starting of a railway vehicle according to an embodiment of the present invention may include a compressor
압축기 구동 모터부(10)는 철도차량을 기동시키기 위한 복수의 압축기 구동 모터들로 이루어진다. 압축기 구동 모터부(10)를 구성하는 복수의 압축기 구동 모터들은 후술하는 인버터(20)로부터 구동 전원을 공급받거나 외부 전원을 직접 공급 받아 동작한다.The compressor
예를 들어, 압축기 구동 모터부(10)는 제1 압축기 구동 모터(CM1)와 제2 압축기 구동 모터(CM2)로 구성될 수 있다. 이 경우, 제1 압축기 구동 모터(CM1)는 철도차량을 전진 방향으로 기동시키기 위한 수단이고, 제2 압축기 구동 모터(CM2)는 철도차량을 후진 방향으로 기동시키기 위한 수단이다.For example, the compressor
인버터(20)는 외부 전원을 입력받아 압축기 구동 모터부(10)를 구동하기 위한 구동 전원을 출력한다.The
이러한 인버터(20)는 예를 들어, 380 볼트(V) 3상(phase) 교류의 외부 전원을 입력받아 실효 전압과 주파수가 가변 제어된 구동 전원을 출력하는 가변전압 가변주파수 제어 인버터(Variable Voltage Variable Frequency Inverter, VVVF Inverter)일 수 있다.The
구동 스위치부(30)는 압축기 구동 모터부(10)와 인버터(20) 사이에 설치되어 후술하는 제어부(40)의 제어에 따라 개폐되어 인버터(20)로부터 압축기 구동 모터부(10)로의 구동 전원의 공급을 제어하는 수단이다.The drive switch unit 30 is installed between the compressor
예를 들어, 구동 스위치부(30)는 제1 구동 스위치(31)와 제2 구동 스위치(32)로 구성될 수 있다. 이 경우, 제1 구동 스위치(31)는 인버터(20)와 제1 압축기 구동 모터(CM1) 사이에 설치되어 인버터(20)로부터 제1 압축기 구동 모터(CM1)로의 구동 전원의 공급을 제어하고, 제2 구동 스위치(32)는 인버터(20)와 제2 압축 기 구동 모터(CM2) 사이에 설치되어 인버터(20)로부터 제2 압축기 구동 모터(CM2)로의 구동 전원의 공급을 제어한다.For example, the driving switch unit 30 may include a
바이패스 스위치부(50)는 외부 전원과 압축기 구동 모터부(10) 사이에 설치되어 제어부(40)의 제어에 따라 개폐되어 압축기 구동 모터부(10)로의 외부 전원의 공급을 제어하는 수단이다.The
예를 들어, 바이패스 스위치부(50)는 제1 바이패스 스위치(51)와 제2 바이패스 스위치(52)로 구성될 수 있다. 이 경우, 제1 바이패스 스위치(51)는 외부 전원과 제1 압축기 구동 모터(CM1) 사이에 설치되어 제1 압축기 구동 모터(CM1)로의 외부 전원의 공급을 제어하고, 제2 바이패스 스위치(52)는 외부 전원과 제2 압축기 구동 모터(CM2) 사이에 설치되어 제2 압축기 구동 모터(CM2)로의 외부 전원의 공급을 제어한다.For example, the
제어부(40)는 압축기 구동 모터부(10)를 제어하기 위한 입력 신호를 입력받아 구동 스위치부(30)와 바이패스 스위치의 개폐를 제어한다.The
예를 들어, 1) 인버터(20)로부터 인버터(20)가 고장 상태임을 알리는 신호(SINV)가 제어부(40)로 입력되지 않는 정상 모드인 경우, 제어부(40)는 바이패스 스위치부(50)를 오프시키고 구동 스위치부(30)의 개폐를 제어한다. 이러한 제어부(40)의 제어에 따라 압축기 구동 모터부(10)는 인버터(20)와 구동 스위치부(30)를 매개로 전원을 공급받아 동작한다. 2) 인버터(20)로부터 인버터(20)의 고장신호 가 제어부(40)로 입력되는 비정상 모드인 경우, 제어부(40)는 구동 스위치부(30)를 오프시키고 바이패스 스위치부(50)의 개폐를 제어한다. 이러한 제어부(40)의 제어에 따라, 압축기 구동 모터부(10)는 인버터(20)가 고장이 나서 동작이 되지 않는 경우에도 바이패스 스위치부(50)를 매개로 외부 전원을 공급받아 동작한다.For example, 1) in the normal mode in which the signal SINV indicating that the
이하에서는 도 3을 추가적으로 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 철도차량의 기동 제어장치의 구체적인 작동 과정을 설명한다.Hereinafter, with reference to Figure 3 will be described a specific operation of the railway vehicle start control device according to an embodiment of the present invention.
도 3을 추가적으로 참조하면, 단계 S10에서 철도차량을 기동시키기 위한 기동개시신호가 입력되면, 단계 S20에서 제어부(40)는 앞서 설명한 인버터(20)의 상태에 따라 현재의 상태가 정상 모드인지 비정상 모드인지 여부를 판단한다.Referring to FIG. 3 further, when a start start signal for starting a railway vehicle is input in step S10, in step S20, the
단계 S20에서 제어부(40)가 현재의 상태를 정상 모드로 판단한 경우, 단계 S20에서 단계 S32로 전환되고, 단계 S32에서 제어부(40)는 전진신호가 입력되는지 여부를 판단한다.When the
전진신호가 입력되는 경우 단계 S32에서 단계 S34로 전환되고, 단계 S34에서 제어부(40)는 제1 구동 스위치 제어신호(CMK1)를 출력하여 제1 구동 스위치(31)를 온시킴으로써 철도차량을 전진 기동시킨다.When the forward signal is input, the process switches from step S32 to step S34, and in step S34, the
후진신호가 입력되는 경우 단계 S32에서 단계 S36으로 전환되고, 단계 S36에서 제어부(40)는 제2 구동 스위치 제어신호(CMK2)를 출력하여 제2 구동 스위치(32)를 온시킴으로써 철도차량을 후진 기동시킨다.When the reverse signal is input, the process switches from step S32 to step S36, and in step S36, the
단계 S20에서 제어부(40)가 현재의 상태를 비정상 모드로 판단한 경우, 단계 S20에서 단계 S42로 전환되고, 단계 S42에서 제어부(40)는 전진신호가 입력되는지 여부를 판단한다.When the
전진신호가 입력되는 경우 단계 S42에서 단계 S44로 전환되고, 단계 S44에서 제어부(40)는 제1 바이패스 스위치 제어신호(BCMK1)를 출력하여 제1 바이패스 스위치(51)를 온시킴으로써 철도차량을 전진 기동시킨다.When the forward signal is input, the process switches from step S42 to step S44, and in step S44 the
후진신호가 입력되는 경우 단계 S42에서 단계 S46으로 전환되고, 단계 S46에서 제어부(40)는 제2 바이패스 스위치 제어신호(BCMK2)를 출력하여 제2 바이패스 스위치(52)를 온시킴으로써 철도차량을 후진 기동시킨다.When the reverse signal is input, the process switches from step S42 to step S46, and in step S46, the
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 단일의 철도차량의 기동 제어장치로 복수의 압축기 모터를 통합 제어할 수 있는 효과가 있고, 철도차량을 경량화하여 철도차량의 운행 효율성을 향상시킬 수 있는 효과가 있고, 철도차량을 소형화할 수 있는 효과가 있고, 철도차량에 여러 전장품들을 설치하기 위한 공간 확보에 유리한 효과가 있다.As described in detail above, according to the present invention, there is an effect that can be integrated control of a plurality of compressor motors by the start control device of a single railway vehicle, the effect of improving the operating efficiency of the railway vehicle by lightening the railway vehicle There is an effect that can be miniaturized railroad cars, there is an advantageous effect to secure space for installing a variety of electrical equipment in the railroad cars.
이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.Although the technical spirit of the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, this is intended to describe exemplary embodiments of the present invention by way of example and not to limit the present invention. In addition, it is obvious that any person skilled in the art can make various modifications and imitations without departing from the scope of the technical idea of the present invention.
도 1은 종래의 철도차량의 기동 제어장치를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a start control device of a conventional railway vehicle.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 철도차량의 기동 제어장치를 나타낸 도면이다.2 is a view showing a start control device for a railway vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 철도차량의 기동 제어장치의 작동 과정을 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining the operation of the operation control device of the railway vehicle according to an embodiment of the present invention.
***** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ********** Explanation of symbols for the main parts of the drawing *****
10: 압축기 구동 모터부 20: 인버터10: compressor drive motor unit 20: inverter
30: 구동 스위치부 31: 제1 구동 스위치30: drive switch unit 31: first drive switch
32: 제2 구동 스위치 40: 제어부32: second drive switch 40: control unit
50: 바이패스 스위치부 51: 제1 바이패스 스위치50: bypass switch section 51: first bypass switch
52: 제2 바이패스 스위치52: second bypass switch
CM1: 제1 압축기 구동 모터CM1: first compressor drive motor
CM2: 제2 압축기 구동 모터CM2: second compressor drive motor
CMK1: 제1 구동 스위치 제어신호CMK1: first drive switch control signal
CMK2: 제2 구동 스위치 제어신호CMK2: second drive switch control signal
BCMK1: 제1 바이패스 스위치 제어신호BCMK1: first bypass switch control signal
BCMK2: 제2 바이패스 스위치 제어신호BCMK2: second bypass switch control signal
SINV: 인버터 상태신호SINV: Inverter Status Signal
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KR20140042026A (en) * | 2012-09-27 | 2014-04-07 | 대우조선해양 주식회사 | System and method for starting motor of a floating marine structure |
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