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철도차량용 반도체 변압기 개발 현황 원문보기

전력전자학회지 = The journal of the Korean Institute of Power Electronics, v.22 no.2, 2017년, pp.33 - 37  

이승환 (서울시립대 전자전기컴퓨터공학부) ,  김성민 (한양대 전자공학부) ,  김명룡 (한국철도기술연구원)

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문제 정의

  • balancing 제어기, cell 간 전압 balancing 제어기, 출력전압 제어기 등의 시험을 진행 중에 있다. 본 연구 성과를 바탕으로 입력 전압 253*, 출력 2MVA 급, 출력전압 1500V 또는 2800V로 광역도시 철도차량의 차량용 주변압기 + 승압형 컨버터를 대체 할 수 있는 반도체 변압기의 개발을 추진하고 있으며, 특히 전력 밀도 증대 및 부피 감소에 초점을 맞춰 철도차량의 에너지 효율을 향상할 수 있도록 연구를 진행하고 있다.
  • 본 특집에서는 철도차량용 반도체 변압기의 필요성 및 국내외 개발현황을 살펴봤다. 기존의 상용주파수용 주변압기 및 승압형 컨버터는 철도차량용 부품 가운데 가장 부피와 중량이 큰 기기인 반면 전력 밀도가 낮아 차량의 무게 및 전력사용 효율을 저하시키는 원인 중의 하나였다.
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참고문헌 (12)

  1. 박시영, "철도차량 경량화에 따른 운영기관의 경제적 효과 분석 연구," 서울과학기술대학교, 2011. 

  2. J. E. Huber and J. W. Kolar, "Volume/weight/cost comparison of a 1MVA 10 kV/400 V solid-state against a conventional low-frequency distribution transformer," 2014 IEEE Energy Convers. Congr. Expo. ECCE 2014, pp. 4545-4552, 2014. 

  3. S. Ostlund, "Reduction of transformer rated power and line current harmonics in a primary switched converter system for traction applications," Eur. Conf. Power Electron. Appl., pp. 112-119, 1993. 

  4. D. Dujic, F. Kieferndorf, and F. Canales, "Power electronic transformer technology for traction applications-An overview," Electronics, Vol. 16, No. 1, pp. 50-56, 2012. 

  5. P. C. Kjaer, S. Norrga, and S. Ostlund, "A primary-switched line-side converter using zerovoltage switching," Vol. 37, No. 6, pp. 1824-1831, 2001. 

    상세보기 crossref

  6. N. Hugo, P. Stefanutti, M. Pellerin, and A. Akdag, "Power electronics traction transformer," 2007 Eur. Conf. Power Electron. Appl. EPE, 2007. 

  7. A. Rufer, N. Schibli, C. Chabert, and C. Zimmermann, "Configurable front-end converters for multicurrent locomotives operated on 16 2/3 Hz AC and 3 kV DC systems," IEEE Trans. Power Electron., Vol. 18, No. 5, pp. 1186-1193, 2003. 

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  8. M. Steiner and H. Reinold, "Medium frequency topology in railway applications," 2007 Eur. Conf. Power Electron. Appl. EPE, 2007. 

  9. J. Taufiq, "Power electronics technologies for railway vehicles," Fourth Power Convers. Conf. PCC-NAGOYA 2007 - Conf. Proc., pp. 1388-1393, 2007. 

  10. C. Zhao, S. Lewdeni-Schmid, J. K. Steinke, M. Weiss, T. Chaudhuri, M. Pellerin, J. Duron, and P. Stefanutti, "Design, implementation and performance of a modular power electronic transformer (PET) for railway application," Proc. 2011 14th Eur. Conf. Power Electron. Appl., pp. 1-10, 2011. 

  11. M. Glinka and R. Marquardt, "A new AC/ACmultilevel converter family applied to a singlephase converter," Proc. Int. Conf. Power Electron. Drive Syst., Vol. 1, pp. 16-23, 2003. 

  12. S. Kim, S. Lee, and M. Kim, "Three-Level H-Bridge 컨버터를 이용한 철도차량용 지능형 변압기의 구조 및 제어," 2016. 

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