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철도차량의 새로운 제동제어기법

전문가 제언: ○ 철도는 다른 교통기관인 자동차나 항공기에 비하여 에너지 소비가 적다. 이것은 에너지 절감시책을 실시하여 얻은 결과이므로, 특히 전기차량의 에너지 절감은 주행에너지의 절감, 운전방법의 개선에 의한 절감 및 제작 유지보수의 에너지 절감 등에 대하여 고찰할 필요가 있다.

○ 주행에너지의 절감은 역행에너지의 절감과 제동에너지의 회수를 생각할 수 있으며, 수리기기, 보조기기 등의 에너지절감을 고려할 필요가 있다. 즉 역행에너지의 효율개선, 주행저항의 저감 및 전력회생과 그 범위의 확대 등이다.

○ 회수 가능한 에너지는 차량성능, 제어방법 및 운전방법 등에 따라 다르나 회생제동의 효과가 크다. 회생에너지는 제동 시의 점착성능에 의하여 제한되고 있다. 그러므로 제동 시 점착성능의 향상이 필요하다. 또한 전력회생제동의 개선으로 에너지 절감효과를 향상시킬 필요가 있다.

○ 근래 회생제동의 제어에서 TIMS(Train Information Management System) 의 도입으로 편성단위의 일괄제어가 가능하게 되었다. 그러나 회생제어 시 각 단위마다 가선전압에 불평형이 발생하여 회생실효단위(回生失效單位)가 발생되는 경우가 있으므로, 불평형이 발생되지 않도록 균형제어를 하여 회생제동력이 최대한으로 이루어지도록 할 필요가 있다.

○ 최근, 새로운 교통시스템에서는 제동제어에서 회생제동 병용전기지령 식 공기제동으로 하고 있으며, 상용 비상 보안제동 등의 방식(mode)으로 효율성을 높이고 있다. 또 공기제동작용 시에도 활주방지제어(滑走防止制御)를 부가하여 제동의 안정성을 높이고 있다. 앞으로 교통시스템에서는 차량의 고성능화, 소형경량화, 제동제어장치의 개선 및 전력회생제동의 개선 등이 중요한 과제라고 한다.

저자: Masanobu Nankyo
자료유형: 학술정보