KR20180115834A - Pxropulsion, levitation and guidance all­in­one system - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an integrated system for propulsion, levitation and guidance by using an asymmetric and bilateral linear induction motor. More specifically, the self-levitation system includes: a secondary conductor plate; primary cores arranged respectively on both ends of the secondary conductor plate; and primary wires which are respectively arranged in the primary cores and are wound with three-phase wires applied with a three-phase current to generate a moving magnetic field. Eddy currents induced by the secondary conductor plate can generate a propulsion force to the secondary conductor plate. The repulsive force between primary wires arranged on both sides of the secondary conductor plate can generate a guide force. The primary wires arranged in the primary cores can be arranged on the upper or lower part with respect to the height direction of the secondary conductor plate. The force generated by horizontal currents on the upper or lower parts can generate a levitation force.

Description

비대칭 양측식 선형유도전동기를 이용한 추진, 부상, 안내 일체형 시스템{Pxropulsion, levitation and guidance all­in­one system}Technical Field [0001] The present invention relates to a propulsion, levitation, and guidance allinone system using an asymmetric bilateral linear induction motor,
본 발명은 비대칭 양측식 선형유도전동기를 이용한 추진, 부상, 안내 일체형 시스템에 대한 것이다. The present invention relates to a propulsion, levitation and guidance integrated system using an asymmetric bilateral linear induction motor.
도 1은 추진, 안내, 부상력을 모식적으로 나타낸 자기부상시스템의 사시도를 도시한 것이다. 자기부상 시스템은 기본적으로 도 1에 도시된 바와 같이 추진(Propulsion), 부상(Levitation), 안내(Guidance)의 3가지 힘을 필요로 하며 각각을 담당하는 장치가 존재한다. 각 장치는 차상과 궤도 전체에 설치되어 차상장치와 지상장치 사이의 전자기적 상호작용으로 추진, 부상, 안내력을 발생시킨다. FIG. 1 is a perspective view of a magnetic levitation system that schematically shows propulsion, guidance, and levitation forces. The magnetic levitation system basically requires three forces such as propulsion, levitation, and guidance as shown in FIG. 1, and there are apparatuses that are responsible for each. Each device is installed on the whole of the vehicle and the track, and generates electromagnetic propulsion, levitation, and guidance force by electromagnetic interaction between the onboard device and the ground device.
기존의 자기부상 시스템은 하나의 장치가 추진, 안내, 부상 모든 기능을 수행하지 못한다. 따라서 2개 혹은 3개의 장치가 필요하며 시스템이 복잡하고 제어가 어렵고, 또한 각 장치가 차상과 궤도 전체에 설치되므로 비용이 크게 증가하게 되는 문제점이 존재한다. Conventional magnetic levitation systems do not perform all the functions of propulsion, guidance, and injury of a single device. Therefore, two or three devices are required, the system is complicated, the control is difficult, and each device is installed on the vehicle and the entire track, thus increasing the cost.
도 2는 독일 Transrapid의 추진, 부상, 안내 시스템의 부분 사시도를 도시한 것이다. 대표적인 응용시스템인 자기부상열차 중 독일 Transrapid의 경우 T형 궤도를 사용하므로 선형동기전동기(LSM, Linear Synchronous Motor)를 도 2에 도시된 바와 같이 구조물의 하단부에 설치하고, 부상시스템은 차량에 탑재하여 궤도 하단부와 상호 작용(흡인력)을 통하여 부상하며, 안내시스템은 궤도 측면에 설치하게 됨을 알 수 있다. Figure 2 shows a partial perspective view of the propulsion, injuries and guidance system of Germany Transrapid. Among the magnetic levitation trains, which is a representative application system, Transrapid of Germany uses T-type orbit. Therefore, LSM (Linear Synchronous Motor) is installed at the lower end of the structure as shown in FIG. 2 and the floating system is mounted on the vehicle (Suction force) with the lower end of the orbit, and the guide system is installed on the side of the orbit.
즉, 독일의 Transrapid 초고속 자기부상열차는 편측식 LSM을 이용하며, LSM의 계자 전자석과 전기자 철심 사이의 전자력을 통해 추진력 및 부상력을 발생시키며, 안내력은 별도의 전자석을 통해 얻어지게 된다. In other words, the Transrapid super high-speed magnetic levitation trains in Germany use the single side LSM and generate the propulsive force and the levitating force through the electromagnetic force between the field electromagnet of the LSM and the armature core, and the guide force is obtained through the separate electromagnet.
도 3a은 일본 MLX의 추진, 부상, 안내 시스템의 사시도를 도시한 것이다. 그리고, 도 3b는 도 3a의 부상력을 나타내기 위한 MLX의 단면도를 도시한 것이고, 도 3c는 MLX에서, 추진력과 부상력을 나타내기 위한 초전도 전자석과 부상용 코일의 사시도를 도시한 것이다. 또한, 도 3d는 도 3a의 안내력을 나타내기 위한 MLX의 단면도를 도시한 것이다. Figure 3A shows a perspective view of the propulsion, lift, and guidance system of Japan MLX. FIG. 3B is a cross-sectional view of the MLX for showing the levitation force of FIG. 3A, and FIG. 3C is a perspective view of the superconducting electromagnet and the levitation coil for indicating the propulsive force and the levitation force in the MLX. Fig. 3 (d) is a cross-sectional view of the MLX for showing the guide force of Fig. 3a.
도 3a 내지 도 3d에 도시된 바와 같이, 또 다른 자기부상열차인 일본 MLX의 경우 U형 궤도를 사용하므로 선형동기전동기(LSM)를 이용하여 추진하고, 부상 및 안내를 위하여 구조물의 측면에 설치된 Null flux winding을 사용하고 있다. As shown in FIG. 3A to FIG. 3D, another ML train in Japan uses a U-shaped orbit so that it is propelled using a linear synchronous motor (LSM), and a Null flux winding.
즉, 일본의 초고속 자기부상열차는 편측식 LSM을 이용하며, 도 3c에 도시된 바와 같이, LSM의 계자 전자석으로 초전도 전자석을 사용하고, 이 초전도 전자석과 공심형 전기자 권선 사이의 전자력을 이용하여 추진력을 얻으며, 부상력은 별도의 Null Flux coil을 이용하여 초전도 전자석(계자)이 일정속도 이상으로 이동 시 Null Fulx coil에 유도되는 흡인력과 반발력을 이용하여 얻게 된다. 안내력은 도 3d에 도시된 바와 같이, U형 궤도의 양쪽에 위치한 Null Flux coil 사이의 선을 연결하여, 유도 전력의 차이를 통하여 얻게 된다. That is, Japanese ultra high-speed magnetic levitation trains use a single-beam type LSM, and as shown in FIG. 3C, a superconducting electromagnet is used as a field electromagnet of LSM, and an electromagnetic force between the superconducting electromagnet and an air- , And the levitation force is obtained by using a suction flux and a repulsive force induced in the null flux coil when the superconducting electromagnet (field) moves over a constant speed by using a separate null flux coil. As shown in FIG. 3D, the guide force is obtained by connecting the lines between the Null Flux coils located on both sides of the U-shaped orbit, through the difference in inductive power.
도 4는 한국 중저속 자기 부상열차에 적용되는 추진, 부상, 안내 시스템의 부분 사시도를 도시한 것이다. 중저속 자기부상열차는 도 4에 도시된 바와 같이, T형 궤도에서 선형유도전동기(LIM)를 이용하여 추진하고, 부상 및 안내를 위한 별도의 전자석과 F형 자성체를 사용하게 됨을 알 수 있다. Fig. 4 shows a partial perspective view of a propulsion, levitation and guidance system applied to a Korean mid-low levitated maglev train. As shown in FIG. 4, the middle and low-speed magnetic levitation trains are propelled by a linear induction motor (LIM) in a T-shaped orbit, and a separate electromagnet and an F-type magnetic body are used for levitation and guidance.
종래의 기술들은 모두 추진, 부상, 안내 일체형이 아니며, 부상/안내 또는 부상/추진과 같이, 2가지 종류의 힘만을 발생시키며, 별도의 장치를 통해 추진 또는 안내력을 발생시키므로 시스템이 커지고, 건설비가 증가하는 문제점을 가지고 있게 된다. Conventional techniques are not all of propulsion, levitation, guiding and guidance, but generate only two types of forces, such as injuries / guiding or injuries / propulsion, and generate propulsion or guiding forces through separate devices, There is a problem in that the number of users increases.
따라서 추진, 부상, 안내의 세가지 방향의 힘을 한 번에 발생시킬 수 있는 일체형 시스템의 개발이 요구되었다. Therefore, it was required to develop an all-in-one system capable of generating the forces of three directions of propulsion, injury and guidance at a time.
대한민국 등록특허 제1672899호Korean Patent No. 1672899 대한민국 등록특허 제1630783호Korean Patent No. 1630783 대한민국 등록특허 제1544383호Korean Patent No. 1544383 대한민국 등록특허 제1531656호Korea Patent No. 1531656
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 일실시예에 따르면, 하나의 시스템으로 3방향의 모든 힘을 구현할 수 있고, 구조가 간단하여 공간적인 제약에 유리하며, 초기 설치비용과 유지보수 비용을 절감할 수 있는 비대칭 양측식 선형유도전동기를 이용한 추진, 부상, 안내 일체형 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a three- And to provide a propulsion, levitation and guidance integrated system using an asymmetric bilateral linear induction motor capable of reducing initial installation cost and maintenance cost.
그리고, 본 발명의 일실시예에 따르면, 종래 자기부상시스템과 달리, 이동체에는 단지 2차측 도체판 만이 부착되므로 부상, 안내, 추진을 위한 별도의 전력변환장치를 이동체에 구비할 필요가 없고, 이동체에는 단지 2차측 도체판 만이 부착되므로 이동체의 무게를 줄이고, 이동체의 공간 활용도를 높일 수 있는 비대칭 양측식 선형유도전동기를 이용한 추진, 부상, 안내 일체형 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. According to the embodiment of the present invention, unlike the conventional magnetic levitation system, since only the secondary side conductor plate is attached to the moving body, there is no need to provide a separate power conversion device for floating, guidance, and propulsion in the moving body, The present invention aims to provide a propulsion, levitation, and guidance integrated system using an asymmetric bilateral linear induction motor capable of reducing the weight of the moving body and increasing the space utilization of the moving body because only the secondary side conductor plate is attached.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 종래 자기부상시스템과 달리, 궤도에는 단지 2차측 도체판 만이 부착되므로 부상, 안내, 추진을 위한 별도의 전력변환장치를 궤도상에 구비할 필요가 없고, 궤도상에는 단지 2차측 도체판 만이 부착되므로 건설비를 획기적으로 감소시킬 수 있는 비대칭 양측식 선형유도전동기를 이용한 추진, 부상, 안내 일체형 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. According to another embodiment of the present invention, unlike the conventional magnetic levitation system, since only the secondary side conductor plate is attached to the track, it is not necessary to provide a separate power conversion device for levitation, guidance, and propulsion on the track , And an object of the present invention is to provide a propulsion, levitation and guidance integrated system using an asymmetric bilateral linear induction motor capable of drastically reducing the construction cost because only the secondary side conductor plate is attached on the orbit.
한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the precise form disclosed. It can be understood.
본 발명의 목적은, 자기부상 시스템에 있어서, 2차측 도체판; 상기 2차측 도체판의 양단 각각에 구비되는 1차측 코어; 및 각각의 1차측 코어 내에 구비되며, 3상 전류가 인가되는 3상 권선이 취부되어 이동자계를 발생시키는 1차측 권선;을 포함하여, 2차측 도체판에 유도된 와전류에 의해 상기 2차측 도체판에 추진력이 발생되고, 상기 2차측 도체판 양측에 구비된 1차측 권선 사이에서의 반발력에 의해 안내력이 발생되는 것을 특징으로 하는 비대칭 양측식 선형유도전동기를 이용한 추진, 부상, 안내 일체형 시스템으로서 달성될 수 있다. An object of the present invention is to provide a magnetic levitation system comprising: a secondary side conductor plate; A primary side core provided at each of both ends of the secondary side conductor plate; And a primary winding wound in the respective primary side cores to generate a moving magnetic field with a three-phase winding to which a three-phase current is applied, wherein the secondary side conductor plate is provided with an eddy current induced in the secondary side conductor plate, And a guide force is generated by a repulsive force generated between the primary windings provided on both sides of the secondary side conductor plate. The system as claimed in claim 1, wherein the asymmetric bipolar linear induction motor is a propulsion, .
그리고, 상기 1차측코어 내에 구비되는 상기 1차측 권선은 상기 2차측 도체판의 높이방향 기준으로 상부측 또는 하부측에 위치되어, 상부측 또는 하부측 횡방향 전류에 의해 발생되는 힘을 통해 부상력이 발생되는 것을 특징으로 할 수 있다. The primary side winding provided in the primary side core is located on the upper side or the lower side with respect to the height direction of the secondary side conductor plate and is wound on the secondary side conductor plate by a force generated by the upper side or lower side side current, Is generated.
또한, 상기 2차측 도체판은 이동체에 구비되며, 상기 1차측 코어와 상기 1차측 권선은 궤도상에 구비되고, 상기 2차측 고체판과 상기 1차측 코어는 특정간격 이격되어 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다. The secondary side conductor plate is provided on a moving body, and the primary side core and the primary side winding are provided on an orbit, and the secondary side solid plate and the primary side core are spaced apart from each other by a specific distance .
그리고, 상기 2차측 도체판은 궤도상에 구비되며, 상기 1차측 코어와 상기 1차측 권선은 이동체에 구비되고, 상기 2차측 고체판과 상기 1차측 코어는 특정간격 이격되어 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다. The secondary side conductor plate is provided on a track, and the primary side core and the primary side winding are provided on a moving body, and the secondary side solid plate and the primary side core are spaced apart from each other by a specific distance .
또한, 1차측 권선에 3상전류가 인가되면 이동자계가 생성되어 자속이 1차측 코어를 통해 2차측 도체판을 통과하고, 2차 도체판을 통과하는 자속이 시간에 따라 변화되면서 2차측 도체판에 와전류가 유도되고, 유도된 와전류와 2차측 도체판에 작용하는 자속과 전자기적 상호작용으로 추진력이 발생되고, 자속에 영향을 받는 상부측 또는 하부측 횡방향 전류에 의해 부상력이 발생되는 것을 특징으로 할 수 있다. When a three-phase current is applied to the primary winding, a magnetic flux is generated and the magnetic flux passes through the primary-side core through the secondary-side conductor plate. The magnetic flux passing through the secondary- An induced eddy current is induced and a propulsive force is generated by an electromagnetic interaction between the induced eddy current and the magnetic flux acting on the secondary side conductor plate and a levitation force is generated by the upper side or lower side side current affected by the magnetic flux .
그리고, 1개의 전력변환장치와 제어부를 포함하여, 부상력, 추진력, 및 안내력의 크기를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다. The control unit may control the magnitude of the levitation force, propulsion force, and guide force, including one power conversion device and a control unit.
또한, 상기 2차측 도체판은 서로 이격되어 2개 이상으로 배치되며, 상기 1차측 코어와 상기 1차측 코어는 상기 2차측 도체판 사이 각각에 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the secondary side conductor plates are spaced apart from each other by two or more, and the primary side core and the primary side core are respectively provided between the secondary side conductor plates.
본 발명의 일실시예에 따른 비대칭 양측식 선형유도전동기를 이용한 추진, 부상, 안내 일체형 시스템에 따르면, 하나의 시스템으로 3방향의 모든 힘을 구현할 수 있고, 구조가 간단하여 공간적인 제약에 유리하며, 초기 설치비용과 유지보수 비용을 절감할 수 있는 효과를 갖는다. According to the propulsion, floating, and guidance integrated system using the asymmetric bilateral linear induction motor according to the embodiment of the present invention, all the forces in three directions can be realized by one system, and the structure is simple, , The initial installation cost and the maintenance cost can be reduced.
그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 비대칭 양측식 선형유도전동기를 이용한 추진, 부상, 안내 일체형 시스템에 따르면, 종래 자기부상시스템과 달리, 이동체에는 단지 2차측 도체판 만이 부착되므로 부상, 안내, 추진을 위한 별도의 전력변환장치를 이동체에 구비할 필요가 없고, 이동체에는 단지 2차측 도체판 만이 부착되므로 이동체의 무게를 줄이고, 이동체의 공간 활용도를 높일 수 있는 장점을 갖는다.According to the propulsion, floating, and guidance integrated system using the asymmetric bilateral linear induction motor according to the embodiment of the present invention, unlike the conventional magnetic levitation system, since only the secondary side conductor plate is attached to the moving body, There is no need to provide a separate power conversion device for the mobile body and only the secondary side conductor plate is attached to the mobile body. This reduces the weight of the mobile body and improves the space utilization of the mobile body.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비대칭 양측식 선형유도전동기를 이용한 추진, 부상, 안내 일체형 시스템에 따르면, , 종래 자기부상시스템과 달리, 궤도에는 단지 2차측 도체판 만이 부착되므로 부상, 안내, 추진을 위한 별도의 전력변환장치를 궤도상에 구비할 필요가 없고, 궤도상에는 단지 2차측 도체판 만이 부착되므로 건설비를 획기적으로 감소시킬 수 있는 장점을 갖는다.In addition, according to the propulsion, floating, and guidance integrated system using the asymmetric bilateral linear induction motor according to yet another embodiment of the present invention, unlike the conventional magnetic levitation system, only the secondary side conductor plate is attached to the track, , There is no need to provide a separate power conversion device for propulsion on the track and only the secondary side conductor plate is attached on the track so that the construction cost can be drastically reduced.
그리고, 종래 자기부상시스템은 이동체의 균형을 위하여 좌, 우 양쪽에 추진, 부상, 안내 시스템을 설치하여야 하나, 본 발명의 일실시예에 따른 시스템에 따르면 하나의 추진, 부상, 안내 시스템으로도 가능하므로 재료비, 건설비, 공간활용 등의 장점을 가진다.In the conventional magnetic levitation system, propulsion, levitation, and guidance systems should be installed on both the left and right sides in order to balance the moving object. However, according to the system according to the embodiment of the present invention, one propulsion, Therefore, it has advantages such as material cost, construction cost, and space utilization.
그리고 독일의 Transrapid와 같이 흡인식 부상시스템의 경우 초정밀의 공극제어가 필요하며, 이를 위한 전력변환장치 및 고성능 제어기가 필요하나, 본 발명의 일실시예에 따른 시스템은 속도에 따라, 유도되는 와전류에 의해 부상력을 얻으므로, 별도의 부상용 전원 및 제어기가 필요 없는 장점을 갖는다.In the case of a suction / floating system such as Transrapid in Germany, ultra precise air gap control is required, and a power conversion device and a high performance controller are required. However, the system according to an embodiment of the present invention is not limited to the induction eddy current The floating power source and the controller are not necessary.
또한, 독일의 Transrapid와 같이 흡인식 안내시스템의 경우 초정밀의 공극제어가 필요하며, 이를 위한 전력변환장치 및 고성능 제어기가 필요하나, 본 발명의 일실시예에 따른 시스템은 유도되는 와전류에 의해 안내력을 얻으므로, 별도의 안내용 전원 및 제어기가 필요 없다는 장점을 갖는다. In addition, in the case of the absorbtion guidance system such as the Transrap of Germany, ultra precise air gap control is required, and a power conversion device and a high performance controller are required for this purpose. However, in the system according to the embodiment of the present invention, So that there is no need for a separate power supply and controller.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It should be understood, however, that the effects obtained by the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned may be clearly understood by those skilled in the art to which the present invention belongs It will be possible.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 추진, 안내, 부상력을 모식적으로 나타낸 자기부상시스템의 사시도,
도 2는 독일 Transrapid의 추진, 부상, 안내 시스템의 부분 사시도,
도 3a은 일본 MLX의 추진, 부상, 안내 시스템의 사시도,
도 3b는 도 3a의 부상력을 나타내기 위한 MLX의 단면도,
도 3c는 MLX에서, 추진력과 부상력을 나타내기 위한 초전도 전자석과 부상용 코일의 사시도,
도 3d는 도 3a의 안내력을 나타내기 위한 MLX의 단면도,
도 4는 한국 중저속 자기 부상열차에 적용되는 추진, 부상, 안내 시스템의 부분 사시도,
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 비대칭 양측식 선형유도전동기를 이용한 추진, 부상, 안내 일체형 시스템의 사시도,
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 비대칭 양측식 선형유도전동기를 이용한 추진, 부상, 안내 일체형 시스템의 정면도,
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 비대칭 양측식 선형유도전동기를 이용한 추진, 부상, 안내 일체형 시스템의 측면도,
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 비대칭 양측식 선형유도전동기를 이용한 추진, 부상, 안내 일체형 시스템의 평면도,
도 9a는 대칭적 양측식 선형유도전동기의 경우, 2차측 도체판에 생성되는 와전류와 2차측 도체판이 받는 로렌츠힘과, 횡방향 전류에 의해 발생되는 힘을 나타낸 측면도,
도 9b는 본 발명의 제1실시예에 따른 비대칭적 양측식 선형유도전동기의 경우, 2차측 도체판에 생성되는 와전류와 2차측 도체판이 받는 로렌츠힘과, 하부측 횡방향 전류에 의해 발생되는 힘을 나타낸 측면도,
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 비대칭 양측식 선형유도전동기를 이용한 추진, 부상, 안내 일체형 시스템의 정면도,
도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 비대칭 양측식 선형유도전동기를 이용한 추진, 부상, 안내 일체형 시스템의 정면도,
도 12는 본 발명의 제4실시예에 따른 비대칭 양측식 선형유도전동기를 이용한 추진, 부상, 안내 일체형 시스템의 정면도를 도시한 것이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description, serve to further the understanding of the technical idea of the invention, It should not be construed as limited.
1 is a perspective view of a magnetic levitation system schematically showing propulsion, guidance, and levitation forces,
Figure 2 is a partial perspective view of the propulsion, injuries, guidance system of Germany Transrapid,
3A is a perspective view of a propulsion, an injury, a guidance system of Japanese MLX,
FIG. 3B is a cross-sectional view of the MLX for showing the levitation force of FIG. 3A,
FIG. 3c is a perspective view of the superconducting electromagnet and the floating coil for indicating the propulsive force and the floating force in the MLX,
FIG. 3D is a cross-sectional view of MLX for showing the guide force of FIG. 3A,
FIG. 4 is a partial perspective view of a propulsion, levitation and guidance system applied to a Korean medium-low self-
FIG. 5 is a perspective view of a propulsion, floating, and guidance integrated system using an asymmetric bilateral linear induction motor according to a first embodiment of the present invention;
6 is a front view of a propulsion, levitation, guiding integrated system using an asymmetric bilateral linear induction motor according to a first embodiment of the present invention,
FIG. 7 is a side view of a propulsion, floating, and guidance integrated system using an asymmetric bilateral linear induction motor according to a first embodiment of the present invention;
FIG. 8 is a plan view of a propulsion, floating, and guide integrated system using an asymmetric bilateral linear induction motor according to a first embodiment of the present invention;
FIG. 9A is a side view showing the eddy currents generated in the secondary side conductor plate, the Lorentz force received by the secondary side conductor plate, and the force generated by the transverse current in the case of the symmetrical bilateral linear induction motor,
FIG. 9B is a graph showing the relationship between the eddy currents generated in the secondary side conductor plate and the Lorentz force received by the secondary side conductor plate in the case of the asymmetric double-sided linear induction motor according to the first embodiment of the present invention, Fig.
10 is a front view of a propulsion, floating, and guidance integrated system using an asymmetric bilateral linear induction motor according to a second embodiment of the present invention;
FIG. 11 is a front view of a propulsion, floating, and guidance integrated system using an asymmetric bilateral linear induction motor according to a third embodiment of the present invention;
12 is a front view of a propulsion, floating, and guide integrated system using an asymmetric bilateral linear induction motor according to a fourth embodiment of the present invention.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features, and advantages of the present invention will become more readily apparent from the following description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.In this specification, when an element is referred to as being on another element, it may be directly formed on another element, or a third element may be interposed therebetween. Also in the figures, the thickness of the components is exaggerated for an effective description of the technical content.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.Embodiments described herein will be described with reference to cross-sectional views and / or plan views that are ideal illustrations of the present invention. In the drawings, the thicknesses of the films and regions are exaggerated for an effective description of the technical content. Thus, the shape of the illustrations may be modified by manufacturing techniques and / or tolerances. Accordingly, the embodiments of the present invention are not limited to the specific forms shown, but also include changes in the shapes that are produced according to the manufacturing process. For example, the area shown at right angles may be rounded or may have a shape with a certain curvature. Thus, the regions illustrated in the figures have attributes, and the shapes of the regions illustrated in the figures are intended to illustrate specific forms of regions of the elements and are not intended to limit the scope of the invention. Although the terms first, second, etc. have been used in various embodiments of the present disclosure to describe various components, these components should not be limited by these terms. These terms have only been used to distinguish one component from another. The embodiments described and exemplified herein also include their complementary embodiments.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of illustrating embodiments and is not intended to be limiting of the present invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. The terms "comprises" and / or "comprising" used in the specification do not exclude the presence or addition of one or more other elements.
아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.In describing the specific embodiments below, various specific details have been set forth in order to explain the invention in greater detail and to assist in understanding it. However, it will be appreciated by those skilled in the art that the present invention may be understood by those skilled in the art without departing from such specific details. In some instances, it should be noted that portions of the invention that are not commonly known in the description of the invention and are not significantly related to the invention do not describe confusing reasons to explain the present invention.
이하에서는 본 발명의 제1실시예에 따른 비대칭 양측식 선형유도전동기를 이용한 추진, 부상, 안내 일체형 시스템(100)의 구성, 기능 및 작동원리에 대해 설명하도록 한다. 이러한 본 발명의 제1실시예에 따른 비대칭 양측식 선형유도전동기를 이용한 추진, 부상, 안내 일체형 시스템(100)은 vertical type의 양측식 선형유도전동기(LIM)을 적용하여 추진, 부상, 안내의 세가지 방향 힘을 한번에 발생시킬 수 있으며, 또한, 일반적으로 악영향으로 간주되는 횡방향 단부 효과를 역으로 이용하여 2차측 도체판(10)에 대하여 1차측 권선(30)을 비대칭으로 설치하여 충분한 부상력을 얻을 수 있으며, 양측식 선형유도전동기(LIM)의 사용으로 한 쌍의 1차측 권선(30) 사이에 위치되는 2차측 도체판(10)은 이동 중 발생하는 측면으로의 힘에 대하여 자동적으로 안내력(반발력)을 발생시키게 된다. Hereinafter, the configuration, function, and operating principle of the propulsion, floating, guided integrated system 100 using the asymmetric bilateral linear induction motor according to the first embodiment of the present invention will be described. The propulsion, levitation, and guidance integrated system 100 using the asymmetric bilateral linear induction motor according to the first embodiment of the present invention includes three types of propulsion, injury, and guidance by applying a vertical type linear induction motor (LIM) Directional force can be generated at one time and the primary side winding 30 is provided asymmetrically with respect to the secondary side conductor plate 10 by using the transverse end effect which is generally regarded as an adverse effect, And the secondary side conductor plate 10 positioned between the pair of primary side windings 30 by the use of the two-sided linear induction motor LIM can automatically generate the guide force (Repulsive force).
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 비대칭 양측식 선형유도전동기를 이용한 추진, 부상, 안내 일체형 시스템(100)의 사시도를 도시한 것이다. 그리고, 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 비대칭 양측식 선형유도전동기를 이용한 추진, 부상, 안내 일체형 시스템(100)의 정면도를 도시한 것이다. 또한, 도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 비대칭 양측식 선형유도전동기를 이용한 추진, 부상, 안내 일체형 시스템(100)의 측면도를 도시한 것이다. 그리고, 도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 비대칭 양측식 선형유도전동기를 이용한 추진, 부상, 안내 일체형 시스템(100)의 평면도를 도시한 것이다. FIG. 5 is a perspective view of a propulsion, floating, guided integrated system 100 using an asymmetric bilateral linear induction motor according to a first embodiment of the present invention. FIG. 6 is a front view of the propulsion, floating, guided integrated system 100 using the asymmetric bilateral linear induction motor according to the first embodiment of the present invention. 7 is a side view of a propulsion, floating, guided integrated system 100 using an asymmetric bilateral linear induction motor according to a first embodiment of the present invention. 8 is a plan view of the propulsion, floating, and guide integrated system 100 using the asymmetric double-sided linear induction motor according to the first embodiment of the present invention.
도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 비대칭 양측식 선형유도전동기를 이용한 추진, 부상, 안내 일체형 시스템(100)은 전체적으로 이동체에 구비되는 2차측 도체판(10)과, 2차측 도체판(10) 양측 각각에 구비되는 1차측 계자를 포함하여 구성될 수 있다. 그리고 1차측 계자는 1차측 코어(20)와 1차측 권선(30)을 포함하여 구성된다. As shown in FIGS. 5 to 8, the propulsion, floating, and guidance integrated system 100 using the asymmetric bilateral linear induction motor according to the first embodiment of the present invention includes a secondary side conductive plate 10 And a primary side field provided on each side of the secondary side conductor plate 10. The primary side field includes the primary side core 20 and the primary side winding 30.
본 발명의 제1실시예에서는 2차측 도체판(10)은 이동체에 구비되며, 1차측 코어(20)와 1차측 권선(30)은 궤도상에 구비되게 된다. 따라서 이동체에는 단지 2차측 도체판(10) 만이 부착되므로 부상, 안내, 추진을 위한 별도의 전력변환장치를 이동체에 구비할 필요가 없고, 이동체에는 단지 2차측 도체판(10) 만이 부착되므로 이동체의 무게를 줄이고, 이동체의 공간 활용도를 높일 수 있게 된다. In the first embodiment of the present invention, the secondary side conductor plate 10 is provided on the moving body, and the primary side core 20 and the primary side winding 30 are provided on the track. Therefore, since only the secondary side conductor plate 10 is attached to the moving body, it is not necessary to provide a separate power conversion device for lifting, guiding and propelling in the moving body. Since only the secondary side conductor plate 10 is attached to the moving body, The weight can be reduced, and the space utilization of the moving object can be increased.
2차측 도체판(10)은 이동체에 연결되어지며, 2차측 도체판(10)에 발생하는 추진력, 부상력, 안내력을 받아 이동체에 힘이 전달되게 된다. 이러한 2차측 도체판(10)은 알루미늄 또는 구리와 같은 도전체를 사용하게 된다. The secondary side conductor plate 10 is connected to the moving body, and receives force, levitation force, and guide force generated in the secondary side conductor plate 10 to transmit the force to the moving body. The secondary side conductor plate 10 uses a conductor such as aluminum or copper.
1차측 계자는 도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 2차측 도체판(10)의 양단 각각에 구비되는 1차측 코어(20)와, 각각의 1차측 코어(20) 내에 구비되며 3상 전류가 인가되는 3상 권선이 취부되어 이동자계를 발생시키는 1차측 권선(30)을 포함하여 구성됨을 알 수 있다. 이러한 1차측 계자에 해당하는 1차측 코어(20)와 1차측 권선(30)은 2차측 도체판(10)의 양단 각각에 구비되며, 이동방향을 따라 나열되게 된다.5 to 8, the primary side field includes a primary side core 20 provided at each of both ends of the secondary side conductor plate 10, and a three-phase current source 20 provided in each of the primary side cores 20, Side winding 30 to which a three-phase winding to which a magnetic field is applied to generate a moving magnetic field. The primary side core 20 and the primary side winding 30 corresponding to the primary side field are provided at both ends of the secondary side conductor plate 10 and are arranged along the moving direction.
후에 설명되는 바와 같이, 2차측 도체판(10)에 유도된 와전류에 의해 2차측 도체판(10)에 추진력이 발생되고, 2차측 도체판(10) 양측에 구비된 1차측 권선(30) 사이에서의 반발력에 의해 안내력이 발생되게 된다. As will be described later, an impulsive force is generated in the secondary side conductor plate 10 by an eddy current induced in the secondary side conductor plate 10, and a driving force is generated between the primary side windings 30 provided on both sides of the secondary side conductor plate 10 The guide force is generated due to the repulsive force of the spring.
또한, 1차측코어(20) 내에 구비되는 1차측 권선(30)은 2차측 도체판(10)의 높이방향 기준으로 하부측에 위치되어, 하부측 횡방향 전류에 의해 발생되는 힘을 통해 부상력이 발생되게 된다. The primary side winding 30 provided in the primary side core 20 is located on the lower side with respect to the height direction of the secondary side conductor plate 10 so that the levitation force .
그리고 도 6에 도시된 바와 같이, 2차측 도체판(10)과 1차측 코어(20)는 특정간격 이격되어 배치되게 되게 된다. 즉 2차측 도체판(10)의 무게를 줄이고 열발산을 위해 1차측과 쇄교하는 공간 이외는 공칭하여 빈공간을 만들 수 있다. As shown in FIG. 6, the secondary side conductor plate 10 and the primary side core 20 are spaced apart from each other by a predetermined distance. Namely, the space of the secondary side conductor plate 10 can be nominally reduced except for the space between the primary side and the interconnection line for the heat dissipation.
이하에서는 앞서 언급한 일체형 시스템(100)을 통한 추진력, 안내력, 부상력 발생, 작동원리를 보다 상세하게 설명하도록 한다. 도 9a는 대칭적 양측식 선형유도전동기의 경우, 2차측 도체판(10)에 생성되는 와전류와 2차측 도체판(10)이 받는 로렌츠힘과, 횡방향 전류에 의해 발생되는 힘을 나타낸 측면도를 도시한 것이다. 또한, 도 9b는 본 발명의 제1실시예에 따른 비대칭적 양측식 선형유도전동기의 경우, 2차측 도체판(10)에 생성되는 와전류와 2차측 도체판(10)이 받는 로렌츠힘과, 하부측 횡방향 전류에 의해 발생되는 힘을 나타낸 측면도를 도시한 것이다. Hereinafter, the driving force, the guide force, the generation of the levitation force and the operation principle through the above-mentioned integrated system 100 will be described in more detail. 9A is a side view showing the eddy current generated in the secondary side conductor plate 10, the Lorentz force received by the secondary side conductor plate 10, and the force generated by the lateral current in the case of the symmetrical bilateral linear induction motor Respectively. 9B, in the case of the asymmetric double-sided linear induction motor according to the first embodiment of the present invention, the eddy current generated in the secondary side conductor plate 10, the Lorentz force received by the secondary side conductor plate 10, And a side view showing a force generated by the lateral current.
먼저, 1차측 권선(30)에 3상 전류가 인가되면 이동자계가 생성되게 된다. 그리고 이동자계가 생성되어 자속이 1차측 코어(20)를 통해 2차측 도체판(10)을 통과하게 된다. First, when a three-phase current is applied to the primary winding 30, a moving magnetic field is generated. Then, a moving magnetic field is generated so that the magnetic flux passes through the secondary side conductor plate 10 through the primary side core 20.
그리고 2차측 도체판(10)을 통과하는 자속이 시간에 따라 변화하면서 이하의 [수학식 1]의 페러데이 법칙에 의해 2차측 도체판(10)에 와전류가 유도되게 된다. Then, the magnetic flux passing through the secondary side conductor plate 10 changes with time, and the eddy current is induced in the secondary side conductor plate 10 by the following Faraday's law of Equation (1).
Figure pat00001
Figure pat00001
수학식 1에서 E는 유도기전력, λ는 쇄교자속이다. In the equation (1), E is the induced electromotive force, and?
그리고, 유도된 와전류와 2차측 도체판(10)에 작용하는 자속과의 전자기적 상호 작용으로 이하의 [수학식 2]의 로렌츠 힘이 발생되어 추진력을 얻게 된다. Then, Lorentz force of the following formula (2) is generated by the electromagnetic interaction between the induced eddy current and the magnetic flux acting on the secondary side conductor plate 10, and the propulsion force is obtained.
Figure pat00002
Figure pat00002
수학식 2에서 F는 로렌츠 힘, i는 전류, B는 자속이다. In the equation (2), F is the Lorentz force, i is the current, and B is the magnetic flux.
도 9a에 도시된 바와 같이, 1차측 권선(30)이 2차측 도체판(10)의 높이방향 중앙측에 대칭적으로 정렬되어 있은 경우, 횡 방향 전류에 의해 발생하는 힘은 서로 상쇄되어 없어지게 된다. 즉, 상부측 횡방향 전류에 의해 발생되는 힘과, 하부측 횡방향 전류에 의해 발생되는 힘은 서로 상쇄되어 없어지게 된다. 9A, when the primary windings 30 are arranged symmetrically with respect to the center in the height direction of the secondary side conductor plate 10, the forces generated by the lateral currents are canceled out to each other do. That is, the force generated by the upper side lateral current and the force generated by the lower side lateral current are canceled out to each other.
그러나 도 9b에 도시된 바와 같이, 1차측 권선(30)이 2차측 고체판의 하부측으로 비대칭적으로 정렬되어 있는 경우, 상부측 횡방향 전류는 자속에 영향을 받지 않아 힘을 발생시키기 않고, 하부측의 횡방향 전류는 부상력을 발생시키게 된다. However, as shown in Fig. 9B, when the primary winding 30 is asymmetrically aligned to the lower side of the secondary side solid plate, the upper side lateral current is not affected by the magnetic flux and does not generate a force, The lateral current on the side generates a levitation force.
따라서 본 발명의 제1실시예에 따른 일체형 시스템(100)은 높이방향으로 비대칭의 양측식 선형유도전동기를 적용하게 되므로 유도전동기의 동작원리와 같이 슬립에 따라, 부상력 및 추진력의 크기를 조정할 수 있게 된다. Therefore, the integrated type system 100 according to the first embodiment of the present invention applies an asymmetrical bilateral linear induction motor in the height direction, so that the magnitude of the levitation force and the propulsion force can be adjusted according to the slip as the operation principle of the induction motor .
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 비대칭 양측식 선형유도전동기를 이용한 추진, 부상, 안내 일체형 시스템(100)의 정면도를 도시한 것이다. 본 발명의 제2실시예는 앞서 언급한 제1실시예와 구성요소와 작동원리는 동일하나, 2차측 도체판(10)은 서로 이격되어 2개 이상으로 배치되며, 1차측 코어(20)와 1차측 코어(20)는 2차측 도체판(10) 사이공간 각각에 구비되게 된다. 즉, 구조적 강도를 고려하여 2차측 도체판(10)이 2개 이상인 구조에도 적용가능하게 된다. 10 is a front view of a propulsion, floating, guided integrated system 100 using an asymmetric bilateral linear induction motor according to a second embodiment of the present invention. The second embodiment of the present invention is the same as that of the first embodiment described above except that the secondary side conductor plates 10 are spaced apart from each other and arranged in two or more, The primary side core 20 is provided in each space between the secondary side conductor plates 10. That is, the present invention can be applied to a structure having two or more secondary side conductor plates 10 in consideration of structural strength.
도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 비대칭 양측식 선형유도전동기를 이용한 추진, 부상, 안내 일체형 시스템(100)의 정면도를 도시한 것이고, 도 12는 본 발명의 제4실시예에 따른 비대칭 양측식 선형유도전동기를 이용한 추진, 부상, 안내 일체형 시스템(100)의 정면도를 도시한 것이다. FIG. 11 is a front view of a propulsion, floating, and guide integrated system 100 using an asymmetric bilateral linear induction motor according to a third embodiment of the present invention. FIG. 12 is a cross- 1 shows a front view of a propulsion, levitation, guided integrated system 100 using a double-side linear induction motor.
본 발명의 제3실시예와 제4실시예는 앞서 언급한 제1실시예와 구성요소와 작동원리는 동일하나, 본 발명의 제3실시예와 제4실시예에 따르면, 2차측 도체판(10)이 궤도상에 구비되며, 이러한 2차측 도체판(10) 양단에 위치되는 1차측 계자 즉 1차측 코어(20)와 1차측 권선(30)이 이동체에 구비되는 차이점을 갖는다. 따라서 본 발명의 제3실시예와 제4실시예에 따르면, 궤도상에는 2차측 도체판(10)만 설치하면 되므로, 건설비, 시공비가 획기적으로 감소될 수 있게 된다. In the third and fourth embodiments of the present invention, the operation principle is the same as that of the first embodiment described above, but according to the third and fourth embodiments of the present invention, the secondary side conductor plate 10 are provided on the trajectory and the primary side field, that is, the primary side core 20 and the primary side winding 30 located at both ends of the secondary side conductor plate 10 are provided in the moving body. Therefore, according to the third and fourth embodiments of the present invention, since only the secondary side conductor plate 10 needs to be provided on the track, the construction cost and the construction cost can be drastically reduced.
또한, 본 발명의 제4실시예는 제3실시예와 구성요소, 작동원리는 동일하나, 구조적 강도를 고려하여 2차측 도체판(10)이 2개 이상인 구조에도 적용가능함을 알 수 있다. The fourth embodiment of the present invention is similar to the third embodiment in terms of components and operation principle, but can be applied to a structure having two or more secondary-side conductor plates 10 in consideration of structural strength.
따라서 본 발명의 실시예에 따른 비대칭 양측식 선형유도전동기를 이용한 추진, 부상, 안내 일체형 시스템(100)에 따르면, 하나의 시스템(100)으로 3방향의 모든 힘을 구현할 수 있고, 구조가 간단하여 공간적인 제약에 유리하며, 초기 설치비용과 유지보수 비용을 절감할 수 있게 된다. Therefore, according to the propulsion, floating, guided integrated system 100 using the asymmetric bilateral linear induction motor according to the embodiment of the present invention, all the forces in three directions can be realized by one system 100, It is possible to reduce the initial installation cost and the maintenance cost.
그리고, 본 발명의 제1,제2실시예에 따른 비대칭 양측식 선형유도전동기를 이용한 추진, 부상, 안내 일체형 시스템(100)에 따르면, 종래 자기부상시스템과 달리, 이동체에는 단지 2차측 도체판(10) 만이 부착되므로 부상, 안내, 추진을 위한 별도의 전력변환장치를 이동체에 구비할 필요가 없고, 이동체에는 단지 2차측 도체판(10) 만이 부착되므로 이동체의 무게를 줄이고, 이동체의 공간 활용도를 높일 수 있게 된다. According to the propulsion, levitation, and guidance integrated system 100 using the asymmetric bilateral linear induction motor according to the first and second embodiments of the present invention, unlike the conventional magnetic levitation system, only the secondary side conductor plate Since only the secondary side conductor plate 10 is attached to the moving body, it is possible to reduce the weight of the moving body and reduce the space utilization of the moving body. .
또한, 본 발명의 제3, 제4실시예에 따른 비대칭 양측식 선형유도전동기를 이용한 추진, 부상, 안내 일체형 시스템(100)에 따르면, 종래 자기부상시스템과 달리, 궤도에는 단지 2차측 도체판(10) 만이 부착되므로 부상, 안내, 추진을 위한 별도의 전력변환장치를 궤도상에 구비할 필요가 없고, 궤도상에는 단지 2차측 도체판(10) 만이 부착되므로 건설비를 획기적으로 감소시킬 수 있게 된다.In addition, according to the propulsion, levitation, guidance integrated system 100 using the asymmetric bilateral linear induction motor according to the third and fourth embodiments of the present invention, unlike the conventional magnetic levitation system, only the secondary side conductor plate 10), it is not necessary to provide a separate power conversion device for floating, guiding and propelling on the track, and only the secondary side conductor plate 10 is attached on the track so that the construction cost can be drastically reduced.
그리고, 종래 자기부상시스템은 이동체의 균형을 위하여 좌, 우 양쪽에 추진, 부상, 안내 시스템을 설치하여야 하나, 본 발명의 실시예에 따른 시스템(100)에 따르면 하나의 추진, 부상, 안내 시스템으로도 가능하므로 재료비, 건설비, 공간활용 등의 장점을 가진다.However, according to the system 100 according to the embodiment of the present invention, a single propulsion, levitation, and guidance system is required to be installed in both the left and right sides of the conventional magnetic levitation system in order to balance the moving object. It has advantages such as material cost, construction cost, and space utilization.
그리고 독일의 Transrapid와 같이 흡인식 부상시스템의 경우 초정밀의 공극제어가 필요하며, 이를 위한 전력변환장치 및 고성능 제어기가 필요하나, 본 발명의 실시예에 따른 시스템(100)은 속도에 따라, 유도되는 와전류에 의해 부상력을 얻으므로, 별도의 부상용 전원 및 제어기가 필요 없는 장점을 갖는다.In the case of a suction and floating system such as Transrapid in Germany, ultra precise air gap control is required, and a power conversion apparatus and a high performance controller are required for the system. However, the system 100 according to the embodiment of the present invention Since the floating force is obtained by the eddy current, there is no need for a separate floating power source and controller.
또한, 독일의 Transrapid와 같이 흡인식 안내시스템의 경우 초정밀의 공극제어가 필요하며, 이를 위한 전력변환장치 및 고성능 제어기가 필요하나, 본 발명의 실시예에 따른 시스템(100)은 유도되는 와전류에 의해 안내력을 얻으므로, 별도의 안내용 전원 및 제어기가 필요 없다는 장점을 갖는다. In addition, in the case of the absorbtion guidance system such as Transrapid of Germany, ultra precise air gap control is required, and a power conversion apparatus and a high performance controller are required. However, the system 100 according to the embodiment of the present invention Since the guide force is obtained, there is an advantage that no separate power source and controller are required.
또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.It should be noted that the above-described apparatus and method are not limited to the configurations and methods of the embodiments described above, but the embodiments may be modified so that all or some of the embodiments are selectively combined .
10:2차측 도체판
20:1차측 코어
30:1차측 권선
100:비대칭 양측식 선형유도전동기를 이용한 추진, 부상, 안내 일체형 시스템
10: secondary side conductor plate
20: primary side core
30: Primary winding
100: Propulsion, Injection, Guided Integral System Using Asymmetric Bilateral Linear Induction Motor

Claims (7)

  1. 자기부상 시스템에 있어서,
    2차측 도체판;
    상기 2차측 도체판의 양단 각각에 구비되는 1차측 코어; 및
    각각의 1차측 코어 내에 구비되며, 3상 전류가 인가되는 3상 권선이 취부되어 이동자계를 발생시키는 1차측 권선;을 포함하여,
    2차측 도체판에 유도된 와전류에 의해 상기 2차측 도체판에 추진력이 발생되고, 상기 2차측 도체판 양측에 구비된 1차측 권선 사이에서의 반발력에 의해 안내력이 발생되는 것을 특징으로 하는 비대칭 양측식 선형유도전동기를 이용한 추진, 부상, 안내 일체형 시스템.
    In a magnetic levitation system,
    Secondary side conductor plate;
    A primary side core provided at each of both ends of the secondary side conductor plate; And
    And a primary winding wound in each of the primary coils and having a three-phase winding to which a three-phase current is applied to generate a moving magnetic field,
    Wherein an urging force is generated on the secondary side conductor plate by an eddy current induced in the secondary side conductor plate and a guide force is generated by a repulsive force between the primary side windings provided on both sides of the secondary side conductor plate. Propulsion, Injection, Guided Integral System Using a Linear Induction Motor.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 1차측코어 내에 구비되는 상기 1차측 권선은 상기 2차측 도체판의 높이방향 기준으로 상부측 또는 하부측에 위치되어, 상부측 또는 하부측 횡방향 전류에 의해 발생되는 힘을 통해 부상력이 발생되는 것을 특징으로 하는 비대칭 양측식 선형유도전동기를 이용한 추진, 부상, 안내 일체형 시스템.
    The method according to claim 1,
    The primary winding of the primary winding is positioned on the upper side or the lower side with respect to the height direction of the secondary side conductor plate so that a levitation force is generated by a force generated by the upper side or lower side current Wherein the asymmetric two-sided linear induction motor is used for a propulsion, levitation, guidance, and integrated system.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 2차측 도체판은 이동체에 구비되며, 상기 1차측 코어와 상기 1차측 권선은 궤도상에 구비되고, 상기 2차측 고체판과 상기 1차측 코어는 특정간격 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 비대칭 양측식 선형유도전동기를 이용한 추진, 부상, 안내 일체형 시스템.
    3. The method of claim 2,
    Wherein the secondary side conductor plate and the primary side core are provided on a movable body and the primary side core and the primary side winding are provided on an orbit and the secondary side solid plate and the primary side core are spaced apart from each other by a specific distance. Propulsion, Injection, Guided Integral System Using a Linear Induction Motor.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 2차측 도체판은 궤도상에 구비되며, 상기 1차측 코어와 상기 1차측 권선은 이동체에 구비되고, 상기 2차측 고체판과 상기 1차측 코어는 특정간격 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 비대칭 양측식 선형유도전동기를 이용한 추진, 부상, 안내 일체형 시스템.
    3. The method of claim 2,
    Wherein the secondary side conductor plate is provided on an orbit and the primary side core and the primary side winding are provided on a moving body and the secondary side solid plate and the primary side core are spaced apart from each other by a specific distance. Propulsion, Injection, Guided Integral System Using a Linear Induction Motor.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 1차측 권선에 3상전류가 인가되면 이동자계가 생성되어 자속이 1차측 코어를 통해 2차측 도체판을 통과하고, 2차 도체판을 통과하는 자속이 시간에 따라 변화되면서 2차측 도체판에 와전류가 유도되고, 유도된 와전류와 2차측 도체판에 작용하는 자속과 전자기적 상호작용으로 추진력이 발생되고, 자속에 영향을 받는 상부측 또는 하부측 횡방향 전류에 의해 부상력이 발생되는 것을 특징으로 하는 비대칭 양측식 선형유도전동기를 이용한 추진, 부상, 안내 일체형 시스템.
    3. The method of claim 2,
    When a three-phase current is applied to the primary-side winding, a moving magnetic field is generated so that the magnetic flux passes through the primary-side core through the secondary-side conductor plate and the magnetic flux passing through the secondary- And a propulsive force is generated by an electromagnetic interaction between the induced eddy current and the magnetic flux acting on the secondary side conductor plate, and a levitation force is generated by the upper side or lower side lateral current affected by the magnetic flux Injection, Injection, Guided Integral System Using Asymmetric Bilateral Linear Induction Motor.
  6. 제 2항에 있어서,
    1개의 전력변환장치와 제어부를 포함하여, 부상력, 추진력, 및 안내력의 크기를 제어하는 것을 특징으로 하는 비대칭 양측식 선형유도전동기를 이용한 추진, 부상, 안내 일체형 시스템.
    3. The method of claim 2,
    Wherein the control unit controls the magnitude of the levitation force, the propulsion force, and the guide force, including one power conversion device and a control unit, in the propulsion, floating, and guidance integrated system using the asymmetric bilateral linear induction motor.
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 2차측 도체판은 서로 이격되어 2개 이상으로 배치되며, 상기 1차측 코어와 상기 1차측 코어는 상기 2차측 도체판 사이 각각에 구비되는 것을 특징으로 하는 비대칭 양측식 선형유도전동기를 이용한 추진, 부상, 안내 일체형 시스템.
    3. The method of claim 2,
    Wherein the secondary side conductor plates are spaced apart from each other by two or more, and wherein the primary side core and the primary side core are provided between the secondary side conductor plates, respectively, in the propulsion system using the asymmetric bilateral linear induction motor, Injured, guided integrated system.
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