영구자석 직접구동전동기 사용에 따른 전동차 에너지 절감 비교

초록

철도차량용 전동기로 영구자석을 이용한 200kW급 직접구동전동기가 개발되어 차세대 전동차에 탑재되어 대불선에서 신뢰성 시험 중에 있다. 영구자석 직접구동전동기는 전동기의 효율이 96%로 유도전동기와 비교하여 4%포인트이상 효율이 향상되었으며, 차축에 직접 연결되는 구조로 기존 유도전동기의 감속기에 의한 손실이 발생하지 않는다. 이와 같은 직접구동전동기를 전동차에 탑재하여 운행하였을 때 차량 전체에서 사용하는 에너지 양을 견인에너지와 회생에너지로 나누어 전동차의 부하상태(공차상태/만차상태)에 따라 TPS를 사용하여 예측하였으며, 또한 공차 및 만차상태의 차세대전동차와 기존 유도전동기를 탑재한 전동차의 견인에너지 및 회생에너지를 측정하여 비교하였다