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제품정보 > 연구 개발ㆍ실험 용도 메모리 하이코더

지하철,전철,열차 등의 철도차량의 시운전시 데이터 수집과 평가 (MR6000)

요약

사회가 탈탄소화를 향해 움직임에 따라 대중 교통이 더 많은 관심을 받고 있습니다. 특히 철도는 가장 친환경적인 교통 수단 중 하나입니다. 지속 가능 사회를 만들기 위한 관점에서 철도 차량의 연구개발과 시운전은 점점더 중요해지고 있습니다. 이 적용사례에서는 철도 차량의 시운전시 데이터 수집 과정과 그 목적에 적합한 제품에 대해 설명합니다. 


 

철도 차량의 시운전 및 데이터 수집의 요점

철도 차량은 고정된 경로를 주행하기 때문에 시운전은 가속과 감속의 두 가지 상태에 중점을 둡니다. 가속 테스트에서는 효율성이 주요 테스트 대상입니다. 반면에 감속 테스트에서는 브레이크의 안전성과 효율성이 가장 중요합니다. 또한 차량의 내구성과 승객의 편안함을 높이기 위해, 두 테스트에서 진동 제어에 대해서도 시험합니다.

제조된 철도 차량은 상업 운행 전에 실제 철도 노선에서 시운전됩니다. 시운전에서는 다음 사항을 확인하면서 측정 데이터를 기록합니다.

 

1. 철도 차량이 철도회사의 실제 노선에 대한 모든 성능 사양을 만족하는가?

2. 시험 노선상에서 운행에 이상은 없었는가?

3. 안전하게 운행하고, 열차의 속도를 제어하며, 주어진 거리 내에서 정지할 수 있었는가?

 

시운전에서 데이터 수집의 목적과 종류

그림 1은 역A에서 B까지의 시운전을 보여줍니다 (수 분~20분, 수 km~50km). 표1은 검사되는 파라미터와 각각의 목적을 나타낸 것입니다. 



 

그림 1 역A에서 역B로의 시운전 예.

 

표1: 취득하는 데이터의 종류

확인해야 할 사항

측정 파라미터

브레이크가 안전하게 작동하는가? 

브레이크 압력, 주행 속도(회전수) 

비정상적인 진동은 없는가? 

앞뒤, 좌우, 상하 흔들림(진동) 

전원 사양을 만족하는가? 

구동 모터에 대한 공급 전압, 소비 전류, (전력) 

 

시운전 시 고려해야 요소가 많이 있습니다. 

  • ◆시운전은 바쁜 철도 일정에 따라 수행되므로 여러 번 반복할 수 없습니다. 동시에 많은 항목에 대해 테스트를 수행해야 합니다.
  • ◆진행 방향은 앞좌석, 뒷좌석 및 연결부 등 여러 측정 포인트에서 측정하는 경우도 있습니다.
  • ◆전력 계통을 측정할 때 전위가 다른 여러 포인트에서 측정합니다. 이를 위해서는 계측기의 각 입력이 절연되어 있어야 합니다. 계측기의 입력이 절연되어 있으면 계측기 자체와 사용자에게 더 안전하다는 장점이 있습니다.
  • ◆진동 측정은 1초당 약 10000 포인트의 고속 샘플링과 긴 메모리 용량을 가진 사양의 기록계가 필요합니다.
  • ◆흔들림의 상태를 측정하기 위해서는 약한 진동 레벨을 고정밀도로 계측할 수 있는 높은 입력 분해능이 중요합니다.
  • ◆또한, 이러한 물리량을 측정하기 위해 변환기 등은 가급적 최소화하여 심플하게 배선하는 것이 편리합니다.

HIOKI의 솔루션

이번 적용사례의 용도로는 메모리 하이코더 MR6000을 추천합니다. MR6000은 다양한 종류의 신호와 데이터를 동시에 표시하고 기록할 수 있습니다. 많은 현상을 검출하기 위한 모듈(또는 유닛) 라인업을 제공합니다. 특히 다음 3 가지 이유로 차량 시운전 측정에는 MR6000을 추천합니다.



1. 다현상을 확실하게 검출

사용 유닛을 조합하여 여러 현상들을 기록할 수 있습니다. 예를 들어, 이 데이터 수집에 적합한 모듈(또는 유닛)은 다음과 같습니다. 

유닛

용도

  • U8974 고압 유닛
  • U8977 3CH 전류 유닛

    • 구동용 VVVF 인버터에서 모터로의 전압 및 전류 측정 

    U8979  charge 유닛

    진동 측정 

    U8969 스트레인 유닛

    변형, 압력, 응력 측정 

    8970 주파수 유닛

    차속 

     

    상기 외에도 온도 유닛과 주파수 유닛 등 다양한 모듈(또는 유닛)이 있습니다. 다채널로 여러 현상을 측정하는 경우에도 고속 샘플링과 고분해능으로 기록할 수 있습니다. MR6000을 모듈(유닛)과 결합하면 시운전 시 수집해야 하는 다양한 데이터를 고정확도, 고정밀도로 효율적으로 기록할 수 있습니다. 


     

    2. 편리하고 안전한 절연 입력 

    전력 계통을 측정할 때는 전위가 다른 여러 포인트에서 측정해야 합니다. 오실로스코프처럼 입력이 절연되지 않은 기록계를 사용하면, 잘못된 값을 표시하고 기록하게 됩니다. 반면에 HIOKI 메모리 하이코더의 입력(아날로그 입력 채널 사이 및 입력 채널과 본체 사이)은 절연되어 있습니다. 따라서 전위차에 대한 걱정 없이 측정할 수 있습니다. 또 다른 장점은 예상치 못한 고전압이 입력되어 버린 경우가 발생해도 기기와 사용자 모두 보호된다는 것입니다. 


     

    3. 대용량 스토리지와 데이터 전송의 편의성

    MR6000에는 1G 워드 스토리지가 탑재되어 있어 높은 정확도와 장기 모니터링이 필요한 진동 측정에 최적입니다. 또한 MR6000은 FTP 전송 기능 및 실시간 저장 기능을 함께 사용하여 측정 데이터를 PC로 직접 전송할 수 있습니다. 측정 후 데이터 분석을 원활하게 수행할 수 있습니다. 


     


     

    그림 2 MR6000으로 기록한 데이터의 예.

    정리

    철도는 우리 일상생활에 없어서는 안 될 교통수단일 뿐만 아니라, 탈탄소화와 지속가능한 사회를 실현하는 데에도 그 중요성이 점점 더 커지고 있습니다. 철도 차량과 관련된 에너지의 흐름을 효율적이고 정확하게 포착하고, 기록된 데이터를 분석함으로써 철도가 가져오는 가치를 더욱 높일 수 있습니다. 이 적용사례에서 소개한 바와 같이 HIOKI 메모리 하이코더는 철도 차량의 시운전 데이터 수집에 적합한 사양을 가지고 있습니다. 자세한 내용은 MR6000 제품 페이지를 방문하거나 HIOKI에 문의하십시오. HIOKI는 고객과 함께 지속 가능한 사회와 유익한 미래를 만들어가는 것을 기대하고 있습니다. 

     

    MR6000 제품 페이지 바로가기 >>