최근의 교통정책이 도시권역에서 급증하는 교통수요, 도로 교통시설 공급의 한계성 등 주변여건으로 인해 대중교통수단으로써 도시철도의 중요성이 더욱 커지고 있다. 현재 도시철도차량 견인용 전동기는 전력용 반도체 및 제어기술의 발달에 따라 직류전동기에서 유도전동기로 발전되었으며, 현재 대부분의 도시철도차량용 ...
최근의 교통정책이 도시권역에서 급증하는 교통수요, 도로 교통시설 공급의 한계성 등 주변여건으로 인해 대중교통수단으로써 도시철도의 중요성이 더욱 커지고 있다. 현재 도시철도차량 견인용 전동기는 전력용 반도체 및 제어기술의 발달에 따라 직류전동기에서 유도전동기로 발전되었으며, 현재 대부분의 도시철도차량용 견인전동기는 유도전동기가 사용되고 있다. 그러나 최근 인류가 직면한 과제로서 지구환경의 보호와 에너지문제의 해결에 국제적 관심도가 높아지면서 모든 산업분야에서 저탄소화와 에너지 고효율에 집중하고 있다. 이러한 사회적 요구에 부응하여 일반 산업 유도전동기와 비교하여 효율과 기동토크 특성에서 강점을 갖는 영구자석동기전동기(PMSM :Permanent Magnet Synchronous Motor)가 적용되기 시작하여, 현재는 다양한 산업분야에서 PMSM이 상용화되고 있다. 철도차량용 견인전동기 분야에서도 기존의 유도전동기보다 뛰어난 특징을 살린 PMSM의 용도가 확대되었으며, 세계적으로 많은 철도차량 전장품 제작사들이 고효율, 저소음, 무보수타입의 PMSM 주회로 시스템을 개발하여 적용하고 있다. 본 논문에서는 PMSM을 활용한 추진제어시스템을 기반으로 기본 정토크영역에서 약자속 운전영역까지의 전체적인 운전 패턴에서 안정적인 운전 특성을 갖도록 시스템을 설계하고 역행 및 회생을 포함하는 다양한 운전 시나리오를 적용한 시험을 통해 시스템이 안정적으로 운전되는지 확인하였다. 또한 유도전동기 추진제어시스템을 활용한 시험 결과와 비교하여 제안한 시스템이 안정성을 유지하면서 약 30~40%의 에너지 절감효과를 획득할 수 있음을 입증하였다.
최근의 교통정책이 도시권역에서 급증하는 교통수요, 도로 교통시설 공급의 한계성 등 주변여건으로 인해 대중교통수단으로써 도시철도의 중요성이 더욱 커지고 있다. 현재 도시철도차량 견인용 전동기는 전력용 반도체 및 제어기술의 발달에 따라 직류전동기에서 유도전동기로 발전되었으며, 현재 대부분의 도시철도차량용 견인전동기는 유도전동기가 사용되고 있다. 그러나 최근 인류가 직면한 과제로서 지구환경의 보호와 에너지문제의 해결에 국제적 관심도가 높아지면서 모든 산업분야에서 저탄소화와 에너지 고효율에 집중하고 있다. 이러한 사회적 요구에 부응하여 일반 산업 유도전동기와 비교하여 효율과 기동토크 특성에서 강점을 갖는 영구자석동기전동기(PMSM :Permanent Magnet Synchronous Motor)가 적용되기 시작하여, 현재는 다양한 산업분야에서 PMSM이 상용화되고 있다. 철도차량용 견인전동기 분야에서도 기존의 유도전동기보다 뛰어난 특징을 살린 PMSM의 용도가 확대되었으며, 세계적으로 많은 철도차량 전장품 제작사들이 고효율, 저소음, 무보수타입의 PMSM 주회로 시스템을 개발하여 적용하고 있다. 본 논문에서는 PMSM을 활용한 추진제어시스템을 기반으로 기본 정토크영역에서 약자속 운전영역까지의 전체적인 운전 패턴에서 안정적인 운전 특성을 갖도록 시스템을 설계하고 역행 및 회생을 포함하는 다양한 운전 시나리오를 적용한 시험을 통해 시스템이 안정적으로 운전되는지 확인하였다. 또한 유도전동기 추진제어시스템을 활용한 시험 결과와 비교하여 제안한 시스템이 안정성을 유지하면서 약 30~40%의 에너지 절감효과를 획득할 수 있음을 입증하였다.
The importance of urban railways as a means of public transportation is increasing due to the recent conditions of transportation, such as the rapid increase of traffic demand in urban areas, and the limitation of provision of road traffic facilities. At present, electric motors for traction of urba...
The importance of urban railways as a means of public transportation is increasing due to the recent conditions of transportation, such as the rapid increase of traffic demand in urban areas, and the limitation of provision of road traffic facilities. At present, electric motors for traction of urban railway vehicles have been developed from DC motors to induction motors according to the development of power semiconductor, control technology, induction motors are used as traction motors for most urban railway vehicles. However, as a task facing humanity in recent years, international attention is focused on protecting the global environment, solving energy problems, focusing on low carbonation and energy efficiency in all industries. In response to these social demands, permanent magnet synchronous motors(PMSM), which have advantages in efficiency and starting torque characteristics, have begun to be applied in comparison with general industrial induction motors, and PMSM are now being commercialized in various industrial fields. In the field of traction motors for railway vehicles, the use of PMSM has been expanded, which is superior to that of conventional induction motors. Many manufacturers of railway vehicle electrical equipments in the world have developed, and applied PMSM main circuit system with high efficiency, low noise and maintenance free type. In this paper, the system that has stable operating characteristics in the overall operation pattern from the basic constant torque region to the flux weakening region based on the propulsion control system using PMSM is designed, and applied to the various driving scenarios including powering and regeneration to confirm that the system operates stably. In addition, it is proved that the proposed system can achieve about 30 ∼ 40 [%] energy savings while maintaining the stability compared with the test results using the induction motor propulsion control system.
The importance of urban railways as a means of public transportation is increasing due to the recent conditions of transportation, such as the rapid increase of traffic demand in urban areas, and the limitation of provision of road traffic facilities. At present, electric motors for traction of urban railway vehicles have been developed from DC motors to induction motors according to the development of power semiconductor, control technology, induction motors are used as traction motors for most urban railway vehicles. However, as a task facing humanity in recent years, international attention is focused on protecting the global environment, solving energy problems, focusing on low carbonation and energy efficiency in all industries. In response to these social demands, permanent magnet synchronous motors(PMSM), which have advantages in efficiency and starting torque characteristics, have begun to be applied in comparison with general industrial induction motors, and PMSM are now being commercialized in various industrial fields. In the field of traction motors for railway vehicles, the use of PMSM has been expanded, which is superior to that of conventional induction motors. Many manufacturers of railway vehicle electrical equipments in the world have developed, and applied PMSM main circuit system with high efficiency, low noise and maintenance free type. In this paper, the system that has stable operating characteristics in the overall operation pattern from the basic constant torque region to the flux weakening region based on the propulsion control system using PMSM is designed, and applied to the various driving scenarios including powering and regeneration to confirm that the system operates stably. In addition, it is proved that the proposed system can achieve about 30 ∼ 40 [%] energy savings while maintaining the stability compared with the test results using the induction motor propulsion control system.
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