차세대전동차 추진시스템 개발 및 시험

초록

국가연구개발사업으로 진행하고 있는 차세대전동차를 개발 중에 있다. 개발중인 차세대전동차의 주요 특징은 직접구동형 영구자석 견인전동기를 사용하며, 차량의 가속도는 열차의 표정속도 상승을 위하여 기존전동차보다 10% 상승된 3.3[km/h/s] 이상을 목표로 하고 있다. 차세대 전동차의 추진제어장치는 견인전동기가 매입형 영구자석형 동기전동기를 적용하면서 구조나 제어방법이 기존의 유도전동기 적용 차량과 다른 구조를 가지게 된다. 그리고 운행 노선이 AC/DC 전원 겸용으로 AC 구간에서는 인버터가 컨버터에 의해 변환된 DC 전원을 입력받게 되고 DC 구간에서는 직접 가선전압을 입력받게 되는 구조가 된다. 일반 유도전동기를 적용한 차량에서의 인버터는 1C4M 구조로 한 대의 인버터가 4개의 모터를 일괄제어하는 것이 일반적이지만, 영구자석형 동기전동기는 각 모터에 대해 개별 제어를 해야함으로 한 대의 인버터가 1개의 전동기를 제어하는 1C1M 구조를 가지게 된다. 차세대전동차의 취부 공간을 고려하여 차세대전동차용으로 개발되는 추진제어장치는 컨버터 1대에 인버터 2대가 연결되고 1대의 인버터에 1대의 모터가 연결되는 구조로 설계된다.