직접구동전동기 적용에 따른 전동차 소모에너지 비교 검토

초록

철도차량용 전동기로 영구자석을 이용한 직접구동전동기가 개발되어 차세대전동차에 탑재되어 대불선에서 신뢰성 시험 중에 있다. 직접구동 영구자석 동기전동기는 회전자에 영구자석이 설치되어 유도전동기와 같이 발열되는 현상이 없으며 회전축이 차축에 직접 연결되어 있어 전동기의 회전수가 기존의 약 1/7로 감소되어 베어링의 부담과 모터의 소음을 줄일 수 있고 전폐자냉방식으로 개발되어 유지보수 비용의 절감이 가능한 전동기이다. 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 운행 하였을때 차량 전체에서 사용하는 에너지양을 TPS를 사용하여 예측하였으며, 또한 차세대전동차와 기존 유도전동기를 탑재한 전동차의 사용에너지 양을 측정하여 비교하였다.