KR20140005884U - 3상 전류를 이용한 급전 장치 및 급집전 장치 - Google Patents

3상 전류를 이용한 급전 장치 및 급집전 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20140005884U
KR20140005884U KR2020140003588U KR20140003588U KR20140005884U KR 20140005884 U KR20140005884 U KR 20140005884U KR 2020140003588 U KR2020140003588 U KR 2020140003588U KR 20140003588 U KR20140003588 U KR 20140003588U KR 20140005884 U KR20140005884 U KR 20140005884U
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power
core
power supply
power feeding
feeding
Prior art date
Application number
KR2020140003588U
Other languages
English (en)
Inventor
조동호
정구호
이충희
송보윤
신승용
김양수
신재규
Original Assignee
한국과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술원 filed Critical 한국과학기술원
Publication of KR20140005884U publication Critical patent/KR20140005884U/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L5/00Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles
    • B60L5/005Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles without mechanical contact between the collector and the power supply line

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)

Abstract

본 실시예는 급전 노선의 길이 방향으로 소정의 간격을 두고 각각 서로 평행하게 배치된 하나 이상의 급전 코어를 포함하는 급전 코어부 및 급전 코어부의 일측에 급전 노선의 폭 방향을 기준으로 중앙부 및 양단부에 각각 배치되며, 서로 다른 위상을 가지는 전류를 각각 인가받아, 서로 소정의 위상 차를 갖는 자기장을 각각 형성하는 급전 코일을 포함하여 별도의 추가 장치를 구비하지 않으면서도 급전 장치의 주위에서 발생하는 EMF의 발생범위를 감소시킬 수 있는 3상 전류를 이용한 급전 장치 및 급집전 장치를 제공한다.

Description

3상 전류를 이용한 급전 장치 및 급집전 장치{Power Supply Apparatus and Power Transmission Apparatus by Using Three Phase Current}
본 실시예는 3상 전류를 이용하여 EMF의 발생범위를 줄이면서도 집전 장치에 고른 전력을 제공할 수 있는 급전 장치 및 그를 이용한 급집전 장치에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 고안의 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
도로 또는 철로 상을 주행하는 전기자동차(또는 전기열차)가 운행에 필요한 전력을 충전하기 위해서는 도로 또는 철로 상에서 급전장치가 설비되어야 한다. 일반적으로 급전장치는 전력을 제공받아 자기장을 형성하고, 형성된 자기장을 집전 장치에 유도시킴으로써 집전장치가 유도기전력을 이용하여 전기자동차의 전력을 충전할 수 있도록 동작한다. 그러나, 급전장치가 작동하는 경우, 급전장치의 주위에는 EMF(Electro-Magnetic Field, 전자기장)가 형성되며, 이러한 EMF는 인체에 유해하고 다른 전자기기의 고장, 오작동 등을 유발할 수 있다. 따라서, 급전 장치에서 발생하는 EMF의 발생범위를 줄일 필요가 있다.
한편, 종래에는 급전 장치에서 발생하는 자기장의 적어도 일부를 차단하는 차폐장치를 도로 또는 철로 상에 추가 설치함으로써 EMF의 발생범위를 감소시켜왔다. 이러한, 차폐장치의 추가 설치는 EMF의 발생범위를 감소시킬 수 있다는 장점이 존재하나, 막대한 추가 공사 비용이 발생한다는 문제점이 존재한다.
이에, 별도의 추가 장치를 구비하지 않으면서도, 급전 장치의 주위에서 발생하는 EMF의 발생범위를 감소시키고, 집전장치에 비교적 고른 전력을 공급할 수 있는 기술을 필요로 한다.
본 실시예는, 급전 노선의 길이 방향으로 소정의 간격을 두고 각각 서로 평행하게 배치된 하나 이상의 급전 코어를 포함하는 급전 코어부 및 급전 코어부의 일측에 급전 노선의 폭 방향을 기준으로 중앙부 및 양단부에 각각 배치되며, 서로 다른 위상을 가지는 전류를 각각 인가받아, 서로 소정의 위상 차를 갖는 자기장을 각각 형성하는 급전 코일을 포함하는 급전 장치를 제공함으로써, 별도의 추가 장치를 구비하지 않으면서도 급전 장치의 주위에서 발생하는 EMF의 발생범위를 감소시키는 한편, 집전장치에 비교적 고른 전력을 공급하고자 하는 데 주된 목적이 있다.
본 실시예는, 집전장치에 전력을 공급하는 급전장치에 있어서, 상기 급전 노선의 길이 방향으로 소정의 간격을 두고 각각 서로 평행하게 배치된 하나 이상의 급전 코어를 포함하는 급전 코어부; 및 상기 급전 코어부의 일측에 상기 급전 노선의 폭 방향을 기준으로 중앙부 및 양단부에 각각 배치되며, 서로 다른 위상을 가지는 전류를 각각 인가받아, 서로 소정의 위상 차를 갖는 자기장을 각각 형성하는 급전 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 급전장치를 제공한다.
또한, 본 실시예의 다른 측면에 의하면, 급전 노선의 길이 방향으로 소정의 간격을 두고 각각 서로 평행하게 배치된 하나 이상의 급전 코어를 포함하는 급전 코어부 및 상기 급전 코어부의 일측에 상기 급전 노선의 폭 방향을 기준으로 중앙부 및 양단부에 각각 배치되며, 서로 다른 위상을 가지는 전류를 각각 인가받아, 서로 소정의 위상 차를 갖는 자기장을 각각 형성하는 급전 코일을 포함하는 급전장치; 및 상기 급전 코어부의 상측에 상기 급전 코어부와 소정의 이격간격을 두고 배치되는 집전 코어 및 상기 집전 코어의 일측에 상기 폭 방향을 기준으로 중앙부 및 양단부에 각각 배치되며, 상기 급전 코일에서 발생한 상기 자기장에 유도되어 유도기전력을 발생하는 집전 코일을 포함하는 집전장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 급집전장치를 제공한다.
본 실시예는 급전 노선의 길이 방향으로 소정의 간격을 두고 각각 서로 평행하게 배치된 하나 이상의 급전 코어를 포함하는 급전 코어부 및 급전 코어부의 일측에 급전 노선의 폭 방향을 기준으로 중앙부 및 양단부에 각각 배치되며, 서로 다른 위상을 가지는 전류를 각각 인가받아, 서로 소정의 위상 차를 갖는 자기장을 각각 형성하는 급전 코일을 포함하는 급전 장치를 제공함으로써, 별도의 추가 장치 없이도 급전 장치의 주위에서 발생하는 EMF의 발생범위를 감소시키는 한편, 집전장치에 비교적 고른 전력을 공급할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 급집전 장치를 예시한 도면이다.
도 2a는 본 실시예에 따른 급집전 장치의 정면도를 예시한 도면이다.
도 2b는 본 실시예에 따른 급집전 장치의 상부도를 예시한 도면이다.
도 2c는 본 실시예에 따른 급집전 장치의 하부도를 예시한 도면이다.
도 3은 본 실시예에 따른 급집전 장치 및 급전 장치에 서로 다른 위상을 가지는 전류를 인가하는 인버터를 함께 도시한 도면이다.
도 4는 본 실시예에 따른 급전 장치의 각 급전 코일에서 형성되는 자기장의 파형을 예시한 도면이다.
이하, 본 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 실시예에 따른 급집전 장치를 예시한 도면이다.
도 1에 도시된 본 실시예에 따른 급집전 장치(100)는 급전장치 및 집전장치를 포함하며, 급전장치는 급전 코어부(110) 및 급전 코일(120)을 포함하며, 집전장치는 집전 코어(130) 및 집전 코일(140)을 포함한다. 여기서, 급집전 장치(100)에 포함된 각 모듈은 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 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이다.
급전장치에 포함된 급전 코어부(110) 및 급전 코일(120)은 바람직하게는 급전노선에 매설되는 형태로 구현될 수 있다. 본 실시예에서는 급전노선이 철로(150)가 구비된 노선인 것으로 예시하여 설명하지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 도 1에서는 도시되지 않았지만 급전장치는 인버터(300)를 추가로 구비하며, 인버터(300) 또한, 급전노선에 일부 매설될 수 있다. 여기서, 인버터(300)는 급전 전원을 말한다. 이러한, 급전장치는 구비된 인버터(300)로부터 전력을 공급받고, 이를 통해, 급전 코일(120)에 흐르는 전류에 의해 발생하는 자기장을 이용하여 자기유도 방식으로 전력을 집전장치로 공급한다. 한편, 본 실시예에 따른 인버터(300)는 급전장치에 구비된 각각의 급전 코일(122, 124, 126)에 서로 다른 위상을 가지는 전류를 각각 인가하며, 이를 통해 각각의 급전 코일(122, 124, 126)에서 서로 소정의 위상 차를 갖는 자기장이 각각 형성되도록 한다.
급전장치에 포함되는 각 모듈에 대해 설명하면 다음과 같다. 급전 코어부(110)는 인버터(300)에 연결된 급전 코일(120)에 흐르는 전류에 의해 발생하는 자기장의 경로를 제공한다. 본 실시예에 따른 급전 코어부(110)는 급전 노선의 길이 방향으로 소정의 간격을 두고 각각 서로 평행하게 배치된 하나 이상의 급전 코어(112)를 포함한다. 즉, 급전 코어부(110)는 도 1에 도시된 바와 같이 복수 개의 급전 코어(112)가 정렬된 구조로 구현될 수도 있으며, 하나의 급전 코어로 구현될 수도 있다. 한편, 급전 코어부(110)의 일측에는 급전 노선의 폭 방향을 기준으로 중앙부 및 양단부에 각각 급전 코일(120)이 배치된다.
본 실시예에 따른, 급전 코어부(110)를 구성하는 하나 이상의 급전 코어(112)는 폭 방향을 기준으로 중앙부 및 양단부에 폭 방향 및 길이 방향에 수직한 방향으로 돌출된 돌출부를 각각 구비하며, 구비된 각 돌출부에는 급전 코일(120)이 각각 권취된다. 이하, 급전 코어(112)의 중앙부에 돌출된 돌출부를 제1 돌출부(114), 급전 코어(112)의 좌측 단부에 돌출된 돌출부를 제2 돌출부(116), 급전 코어(112)의 우측 단부에 돌출된 돌출부를 제3 돌출부(118)로 명시하도록 한다.
급전 코일(120)은 급전 코어부(110)의 일측에 급전 노선의 폭 방향을 기준으로 중앙부 및 양단부에 각각 배치되며, 인버터(300)로부터 전류을 인가받아 자기장을 형성한다. 이하, 급전 코일(120) 중 급전 코어부(110)의 중앙부에 배치되는 급전 코일을 제1 급전 코일(122)로 급전 코어부(110)의 좌측 단부에 배치되는 급전 코일을 제2 급전 코일(124)로 급전 코어부(110)의 우측 단부에 배치되는 급전 코일을 제3 급전 코일(126)로 명시하도록 한다. 한편, 본 실시예에 따른 급전 코어부(110)는 하나 이상의 급전 코어(112)로 구성되며, 각각의 급전 코어(112)는 중앙부에 돌출된 제1 돌출부(114), 좌측 단부에 돌출된 제2 돌출부(116) 및 우측 단부에 돌출된 제3 돌출부(118)를 구비한다. 이에, 도 1에서 도시된 바와 같이 제1 급전 코일(122)은 급전 코어부(110)를 구성하는 하나 이상의 급전 코어(112)에 구비된 제1 돌출부(114)들을 둘러싸는 형태로 권취된다. 또한, 제2 급전 코일(124)은 급전 코어부(110)를 구성하는 하나 이상의 급전 코어(112)에 구비된 제2 돌출부(116)들을 둘러싸는 형태로 권취된다. 또한, 제3 급전 코일(126)은 급전 코어부(110)를 구성하는 하나 이상의 급전 코어(110)에 구비된 제3 돌출부(118)들을 둘러싸는 형태로 권취된다.
한편, 본 실시예에 따른 급전 코어부(110)의 중앙부 및 양단부에 배치된 각각의 급전 코일(122, 124, 126)은 인버터(300)로부터 서로 다른 위상을 가지는 전류를 각각 인가받으며, 이를 통해, 서로 소정의 위상 차를 갖는 자기장을 각각 형성한다. 예컨대, 각각의 급전 코일(122, 124, 126)에는 순차적으로 120도의 위상 차를 갖는 전류가 인가되며, 이는 수학식 1로 표현될 수 있다.
Figure utm00001
수학식 1에서 I0는 각 전류의 최대 피크값을 의미하며, I1은 제1 급전 코일(122)에 인가되는 전류, I2는 제2 급전 코일(124)에 인가되는 전류, I3는 제3 급전 코일(126)에 인가되는 전류를 의미한다. 이를 통해, 각 급전 코일(122, 124, 126)은 서로 소정의 위상 차를 갖는 자기장을 각각 형성한다. 한편, 각 급전 코일(122, 124, 126)이 소정의 지점으로부터 각각 동일 거리에 위치하는 경우, 해당 지점에서 각 급전 코일에 의해 형성되는 자기장은 이상적으로 상호 상쇄가 이루어지며, 이는 수학식 2를 통해 설명할 수 있다.
Figure utm00002
한편, 본 실시예의 경우, 비록 각 급전 코일(122, 124, 126)이 소정의 지점으로부터 각각 동일 거리에 위치하지 않아, 예컨대, 철로(150)로부터 각 급전 코일(122, 124, 126) 간 거리가 동일하지 않아, 각 급전 코일(122, 124, 126)에서 형성되는 자기장의 이상적인 상호 상쇄가 이루어지지는 않지만, 어느 정도의 감쇄가 발생하게 된다. 이는 곧, 급전장치로부터 형성된 자기장으로 인해 철로(150)에서 발생하게 되는 EMF를 감소시킬 수 있는 효과를 야기한다.
즉, 본 실시예에 따른 급전장치는 급전 노선의 길이 방향으로 각각 서로 평행하게 배치된 하나 이상의 급전 코어(112)를 포함하는 급전 코어부(110) 및 급전 코어부(110)의 일측의 중앙부 및 양단부에 각각 배치되는 급전 코일(120)을 포함하되, 각각의 급전 코일(122, 124, 126)에 서로 다른 위상을 가지는 전류를 순차적으로 인가함으로써 각각의 급전 코일(122, 124, 126)에서 발생하는 자기장이 서로 소정의 위상 차를 가지도록 유도한다. 이를 통해, 본 실시예에 따른 급전장치는 별도의 차폐장치의 추가 없이도 급전장치로부터 형성된 자기장으로 인해 철로(150)에서 발생하게 되는 EMF의 발생범위를 감소시킬 수 있는 효과를 야기할 수 있으며, 더불어 집전장치에 비교적 고른 전력을 공급할 수 있다.
집전장치는 급전장치에 위한 유도기전력을 형성하여 전기 자동차로 전원을 공급하는 장치를 말한다. 이러한, 집전장치는 이동체(예컨대, 전기 자동차)에 설치될 수 있다. 본 실시예에 따른 이동체는 전기 열차인 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 전기로 구동될 수 있는 버스, 차량, 크레인 또는 모토바이크 등에 폭넓게 적용될 수 있을 것이다.
집전장치는 급전장치에서 형성되는 자기장이 유기되는 집전 코어(130) 및 집전 코어(130)의 일측에 급전 노선의 폭 방향을 기준으로 중앙부 및 양단부에 각각 배치되고, 집전 코어(130)에 유기된 자기장을 이용하여 유도기전력을 발생하는 집전 코일(140)을 포함한다.
이러한, 집전장치에 포함되는 각 모듈에 대해 설명하면 다음과 같다. 집전 코어(130)는 급전 코어부(110)의 상측에 급전 코어부(110)와 소정의 이격간격을 두고 배치된다. 집전 코어(130)는 집전 코어(130)의 일측 예컨대, 하부에 집전 코어(130)의 폭 방향 및 길이 방향에 수직한 방향으로 돌출된 돌출부를 각각 구비하며, 구비된 각 돌출부에는 집전 코일(140)이 각각 권취된다. 이하, 집전 코어(130)의 중앙부에 돌출된 돌출부를 제1 돌출부, 집전 코어(130)의 좌측 단부에 돌출된 돌출부를 제2 돌출부, 집전 코어(130)의 우측 단부에 돌출된 돌출부를 제3 돌출부로 명시하도록 한다. 한편, 집전 코어(130)의 중앙부 및 양단부에 구비된 돌출부는 급전 코어부(110)를 구성하는 하나 이상의 급전 코어(110)의 중앙부 및 양단부에 구비된 돌출부와 서로 반대되는 방향으로 돌출되며, 이에, 집전 코어(130)가 급전장치에 포함된 급전 코어부(110)의 상부에 위치하는 경우 집전 코어(130)의 중앙부 및 양단부에 구비된 돌출부와 급전 코어부(110)를 구성하는 하나 이상의 급전 코어(110)의 중앙부 및 양단부에 돌출된 돌출부는 서로 마주보는 형태로 구현된다.
집전 코일(140)은 집전 코어(110)의 일측에 급전 노선의 폭 방향을 기준으로 중앙부 및 양단부에 각각 배치되며, 급전장치에 구비된 급전 코어부(110)에 배치된 각각의 급전 코일(122, 124, 126)로부터 발생한 자기장에 각각 유도되어 유도기전력을 발생한다. 이하, 집전 코일(140) 중 집전 코어(110)의 중앙부에 배치되는 집전 코일을 제1 집전 코일(142)로, 집전 코어(110)의 좌측 단부에 배치되는 집전 코일을 제2 집전 코일(144)로, 집전 코어(110)의 우측 단부에 배치되는 집전 코일을 제3 집전 코일(146)로 명시하도록 한다. 한편, 본 실시예에 따른 집전 코어(110)는 집전 코어(110)의 중앙부 및 양단부에 폭 방향 및 길이 방향에 수직한 방향으로 돌출된 돌출부를 각각 구비한다. 즉, 제1 집전 코일(142)은 집전 코어(130)의 중앙부에 구비된 제1 돌출부에, 제2 집전 코일(144)은 집전 코어(130)의 좌측 단부에 구비된 제2 돌출부에, 제3 집전 코일(146)은 집전 코어(130)의 우측 단부에 구비된 제3 돌출부에 권취된다.
한편, 집전 코어(130)의 중앙부 및 양단부에 배치된 각각의 집전 코일(142, 144, 146)에는 본 실시예에 따른 급전장치의 급전 코어부(110)에 배치된 각각의 급전 코일(122, 124, 126)에 서로 다른 위상을 가지는 전류가 순차적으로 인가됨에 따라 서로 소정의 위상 차를 갖는 자기장이 각각 유도된다. 이후, 각각의 집전 코일(142, 144, 146)에서 발생한 유도기전력은 정류되어 직류로 변환되고, 직류로 변환된 각각의 유도기전력은 서로 합쳐져 차량 내 배터리에 저장된다. 이때, 직류로 변환된 유도기전력은 부하(Load)에 맞게 전압 또는 전류가 조절될 수 있다. 이를 위해, 본 실시예에 따른 집전장치는 정류기 및 레귤레이터를 포함할 수 있다.
도 2a는 본 실시예에 따른 급집전 장치의 정면도를 예시한 도면이고, 도 2b는 본 실시예에 따른 급집전 장치의 상부도를 예시한 도면이고, 도 2c는 본 실시예에 따른 급집전 장치의 하부도를 예시한 도면이다.
한편, 도 2a 내지 도 2c에서 도시하듯이, 본 실시예에 따른 급집전 장치에 포함된 급전장치는 급전 노선의 길이 방향으로 소정의 간격을 두고 각각 서로 평행하게 배치된 하나 이상의 급전 코어(112)를 포함하는 급전 코어부(110) 및 급전 코어부(110)의 일측에 급전 노선의 폭 방향을 기준으로 중앙부 및 양단부에 각각 배치되는 각각의 급전 코일(122, 124, 126)을 구비한다. 한편, 본 실시예에 따른 급전장치에 구비된 각각의 급전 코일(122, 124, 126)에는 서로 다른 위상을 가지는 전류 예컨대, 120도의 위상 차를 갖는 전류가 순차적으로 인가된다. 이를 통해, 본 실시예에 따른 급전장치는 급전장치로부터 형성되는 자기장으로 인해 철로(150)에서 발생하는 EMF의 발생범위를 감소시킬 수 있다.
도 3은 본 실시예에 따른 급집전 장치 및 급전 장치에 서로 다른 위상을 가지는 전류를 인가하는 인버터를 함께 도시한 도면이다.
도 3에서 도시하듯이, 본 실시예에 따른 급전장치는 급전장치에 구비된 각 급전 코일(122, 124, 126)에 연결되며, 연결된 각 급전 코일(122, 124, 126)에 전류를 인가하는 인버터(300)를 포함한다. 이러한, 급전장치는 구비된 인버터(300)로부터 전력을 공급받고, 이를 통해, 급전 코일(120)에 흐르는 전류에 의해 발생하는 자기장을 이용하여 자기유도 방식으로 전력을 집전장치로 공급한다. 한편, 본 실시예에 따른 인버터(300)는 급전장치에 구비된 각각의 급전 코일(122, 124, 126)에 서로 다른 위상을 가지는 전류(교류 전류)를 각각 인가하며, 이를 통해 각각의 급전 코일(122, 124, 126)에서 서로 소정의 위상 차를 갖는 자기장이 각각 형성되도록 한다. 이때, 각각의 급전 코일(122, 124, 126)이 소정의 지점으로부터 각각 동일 거리에 위치하는 경우, 해당 지점에서 각 급전 코일(122, 124, 126)에 의해 형성되는 자기장은 이상적으로 상호 상쇄가 이루어진다. 이를 기반으로 살펴보면, 본 실시예의 경우, 비록 각 급전 코일(122, 124, 126)이 소정의 지점으로부터 각각 동일 거리에 위치하지 않아, 예컨대, 철로(150)로부터 각 급전 코일(122, 124, 126) 간 거리가 동일하지 않아, 철로(150)에서 각 급전 코일(122, 124, 126)에 의해 형성되는 자기장의 이상적인 상호 상쇄가 이루어지지는 않지만, 어느 정도의 자기장의 감쇄가 이루어지게 된다. 이는 곧, 급전장치로부터 형성된 자기장으로 인해 철로(150)에서 발생하게 되는 EMF를 감소시킬 수 있는 효과를 야기한다.
도 4는 본 실시예에 따른 급전 장치의 각 급전 코일에서 형성되는 자기장의 파형을 예시한 도면이다. 한편, 도 4에서는 각각의 급전 코일(122, 124, 126)이 소정의 지점 예컨대, 철로(150)로부터 각각 동일 거리에 위치하는 경우에 각 급전 코일(122, 124, 126)에서 형성되는 자기장의 파형을 예시하였다.
도 4에서 도시하듯이, 본 실시예에 따른 급전장치에 구비된 각각의 급전 코일(122, 124, 126)에서 형성되는 자기장은 서로 소정의 위상 차를 갖는다. 즉, 각각의 급전 코일(122, 124, 126)은 인버터(300)로부터 서로 다른 위상을 가지는 전류 예컨대, 120도의 위상 차를 갖는 전류를 순차적으로 인가받으며, 이를 통해, 서로 소정의 위상 차를 갖는 자기장을 각각 형성한다. 이때, 각각의 급전 코일(122, 124, 126)이 철로(150)로부터 동일 거리에 위치하는 경우, 도 4에서 도시된 바와 같은 형태의 자기장이 각 급전 코일(122, 124, 126)에서 형성되며, 결과적으로 각 급전 코일(122, 124, 126)에 의해 형성되는 자기장은 상호 상쇄가 이루어지게 된다. 한편, 본 실시예의 경우는 철로(150)로부터 각 급전 코일(122, 124, 126) 간 거리가 동일하지 않으며, 이에, 각각의 급전 코일(122, 124, 126)에서 형성되는 자기장의 진폭 크기는 도 4에서 도시된 바와 달리 서로 상이한 값을 가지게 된다. 즉, 각각의 급전 코일(122, 124, 126)에 의해 형성되는 자기장은 상호 상쇄가 이루어지지는 않지만, 어느 정도의 자기장의 감쇄가 이루어지며, 이는 곧, 급전장치로부터 형성된 자기장으로 인해 철로(150)에서 발생하게 되는 EMF를 감소시킬 수 있는 효과를 야기한다.
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.
100: 급집전 장치 110: 급전 코어부
112: 급전 코어 114: 제1 돌출부
116: 제2 돌출부 118: 제3 돌출부
120: 급전 코일 122: 제1 급전 코일
124: 제2 급전 코일 126: 제3 급전 코일
130: 집전 코어 140: 집전 코일
150: 철로

Claims (7)

  1. 집전장치에 전력을 공급하는 급전장치에 있어서,
    급전 노선의 길이 방향으로 소정의 간격을 두고 각각 서로 평행하게 배치된 하나 이상의 급전 코어를 포함하는 급전 코어부; 및
    상기 급전 코어부의 일측에 상기 급전 노선의 폭 방향을 기준으로 중앙부 및 양단부에 각각 배치되며, 서로 다른 위상을 가지는 전류를 각각 인가받아, 서로 소정의 위상 차를 갖는 자기장을 각각 형성하는 급전 코일
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 급전장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 급전 코어는,
    상기 일측의 중앙부에 돌출된 제1 돌출부;
    상기 일측의 좌측 단부에 돌출된 제2 돌출부; 및
    상기 일측의 우측 단부에 돌출된 제3 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 급전장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 급전 코일은
    상기 하나 이상의 급전 코어에 구비된 제1 돌출부들을 둘러싸는 형태로 권취되는 제1 급전 코일;
    상기 하나 이상의 급전 코어에 구비된 제2 돌출부들을 둘러싸는 형태로 권취되는 제2 급전 코일; 및
    상기 하나 이상의 급전 코어에 구비된 제3 돌출부들을 둘러싸는 형태로 권취되는 제3 급전 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 급전장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 급전 코어부에 배치된 각각의 급전 코일에는 순차적으로 120도의 위상 차를 갖는 전류가 인가되는 것을 특징으로 하는 급전장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 급전 코어부에 배치된 각각의 급전 코일에 서로 다른 위상을 가지는 전류를 인가하는 인버터(Inverter)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 급전장치.
  6. 급전 노선의 길이 방향으로 소정의 간격을 두고 각각 서로 평행하게 배치된 하나 이상의 급전 코어를 포함하는 급전 코어부 및 상기 급전 코어부의 일측에 상기 급전 노선의 폭 방향을 기준으로 중앙부 및 양단부에 각각 배치되며, 서로 다른 위상을 가지는 전류를 각각 인가받아, 서로 소정의 위상 차를 갖는 자기장을 각각 형성하는 급전 코일을 포함하는 급전장치; 및
    상기 급전 코어부의 상측에 상기 급전 코어부와 소정의 이격간격을 두고 배치되는 집전 코어 및 상기 집전 코어의 일측에 상기 폭 방향을 기준으로 중앙부 및 양단부에 각각 배치되며, 상기 급전 코일에서 발생한 상기 자기장에 유도되어 유도기전력을 발생하는 집전 코일을 포함하는 집전장치
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 급집전장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 급전 코어부에 배치된 각각의 급전 코일에는 순차적으로 120도의 위상 차를 갖는 전류가 인가되는 것을 특징으로 하는 급집전장치.
KR2020140003588U 2013-05-09 2014-05-08 3상 전류를 이용한 급전 장치 및 급집전 장치 KR20140005884U (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130052777 2013-05-09
KR1020130052777 2013-05-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20140005884U true KR20140005884U (ko) 2014-11-20

Family

ID=52454330

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR2020140003588U KR20140005884U (ko) 2013-05-09 2014-05-08 3상 전류를 이용한 급전 장치 및 급집전 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20140005884U (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Miller et al. ORNL experience and challenges facing dynamic wireless power charging of EV's
DK2344357T3 (en) Electric energy absorption for a vehicle
US9517697B2 (en) Providing a vehicle with electric energy using a receiving device adapted to receive an alternating electromagnetic field
KR102055354B1 (ko) 육상 차량, 특히 철도 차량 또는 도로 자동차에게로 유도에 의한 전기 에너지 공급
RU2612078C2 (ru) Система и способ обеспечения транспортного средства электрической энергией посредством магнитной индукции
CN105811797A (zh) 对制动能量进行回收的电馈线和/或变电站的换流器
KR101606152B1 (ko) 무선충전 림 방식의 자기부상 하이브리드 차량에 전력 및 추진력을 제공하기 위한 장치 및 방법
CN105691234B (zh) 一种磁浮列车非接触供电耦合装置及磁浮列车
KR20200096401A (ko) 전기차량 및 산업용 장비의 주행 중 무선충전 급전 시스템
Cardoso et al. Dynamic inductive power transfer lane design for e-bikes
US10836266B2 (en) Inductively transferring electric energy to a vehicle using consecutive segments which are operated at the same time
JP4824000B2 (ja) 推進コイルの高調波磁場を利用した磁気浮上式鉄道用車上電源システム
KR101587126B1 (ko) 급전 선로에 따른 급전 장치 및 그를 이용한 급집전 장치
KR20140005884U (ko) 3상 전류를 이용한 급전 장치 및 급집전 장치
KR101356030B1 (ko) 집전 및 급전 시스템과 그를 위한 집전 장치, 급전 구조물
KR20110041933A (ko) Emf 감소장치를 구비한 전기자동차용 모노레일방식 급전장치
KR20150142905A (ko) 자기공진 형상화 기술을 이용한 무선전력전송 시스템
KR101457198B1 (ko) 자장 단속을 이용한 비접촉 열차 급전 시스템
KR101307811B1 (ko) 분리배선을 위한 급전모듈
KR101527566B1 (ko) 철도레일 유기전류 차단 장치
CN107690398A (zh) 用于通过产生磁场而将能量传输至车辆的布置结构和方法
KR20140002152A (ko) 고출력 집전 및 급전 시스템과 그를 위한 고출력 집전 장치
KR102058525B1 (ko) 급전 선로에 따른 급전 장치
KR101377522B1 (ko) 급전모듈
KR101496288B1 (ko) 철도선로 유기전류 감소를 위한 무선급전 선로 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application