철도 차량 효율 증대를 위한 SiC 전력용 반도체 기반의 전동기 추진 인버터의 손실 특성 비교

초록

본 논문은 철도차량의 에너지 효율증대를 위하여 SiC전력용반도체(SiC-MOSFET)를전동기 추진 인버터에 적용하였을 때의 손실 특성을 비교, 분석하였다. 추진 시스템에서 중요한 요인중 하나인 추진 인버터의 손실과 관련하여 Si전력용반도체(Si-IGBT)를 이용한 인버터와 최근 우수한 특성이 있는 것으로 주목받는 SiC-MOSFET을 사용한 추진 인버터를 사용하였다. SiC-MOSFET을 이용하여 만들어진 3상 인버터의 경우 Si-IGBT를 이용하여 만들어진 3상 인버터에 비해 우수한 스위칭 손실 감소 효과를 모의실험과 수식 계산을 통해 계산된 결과로 입증하였다. 따라서, SiC-MOSFET를 사용한 전동기 추진 인버터가 Si-IGBT를 사용한 전동기 추진 인버터에 비해 고효율화 소형, 경량화에 적합하다고 판단된다.