방열구조에 따른 고속철도용 영구자석동기전동기 열해석 분석

이준석; 류준형; 이장무

doi:10.7782/JKSR.2020.23.4.326

주제분류

...

저널정보

한국철도학회
한국철도학회 논문집 학술저널
한국철도학회 논문집 제23권 제4호(통권 제130호)
2020.4 326 - 338 (13page)
DOI : 10.7782/JKSR.2020.23.4.326

저자정보

이준석 (Dankook University)
류준형 (Korea Railroad Research Institute)
이장무 (Korea Railroad Research Institute)

이용수
내서재: 1

내서재에 추가
되었습니다. 내서재에서
삭제되었습니다.

초록·키워드

오류제보하기

본 논문에서는 방열구조에 따른 고속철도용 매입형 영구자석동기전동기(IPMSM)의 열해석 분석 결과를 제시한다. 영구자석동기전동기의 설계사양으로 320km/h급 고속철도차량의 운행성능을 만족하기 위한 토크-속도 곡선이 제시된다. 특히 고속철도차량의 고효율 운전을 위해 영구자석동기전동기 설계에 있어 역기전력(Back-electromotive force, -EMF)의 크기를 제한한다. 설계된 영구자석동기전동기는 시뮬레이션 해석을 통해 설계 요구사항을 만족하는지 확인한다. 열해석 수행을 위해서 회전 속도에 따른 손실분석을 수행하며 고속철도 차량의 실제 운행프로파일(속도, 전력)을 반영하여 보정된 손실 값을 열해석에 적용한다. 마지막으로 영구자석동기전동기에 적용된 3가지 방열구조에 따른 방열설능을 비교한다.

This paper provides thermal analysis results for an interior permanent magnet synchronous motor (IPMSM) for high-speed trains (HST), depending on the cooling structure. The design requirements (torque/speed curve) of IPMSM are suggested to achieve HST running performance up to 320km/h. In particular, the back electromotive-force (EMF), which is the voltage of IPMSM, is limited for high efficiency operation of HST. The characteristics of the designed IPMSM are analyzed to identify the satisfaction of the design requirements. Loss analysis of the designed IPMSM depending on the speed is conducted using thermal analysis and normalized loss considering the measured results (speed and power) of the existing HSP on a real operation line; these results are used to analyze the thermal characteristic of the designed IPMSMs. Finally, the three cooling structures of the IPMSM are compared in terms of cooling performance.

#High speed vehicle #Permanent magnet synchronous motor #Propulsion system #Thermal analysis #고속철도 #영구자석동기전동기 #추진시스템 #열해석

참고문헌 (21)

참고문헌 신청

S. Taniguchi, S. Mochiduki, T. Yamakawa, S. Wakao, K. Kondo, T. Yoneyama (2019) Starting Procedure of Rotational Sensorless PMSM in the Rotating Condition, IEEE Trans. Ind. Appl., 45(1), pp. 194-202.

C. Calleja, A. Lopez-de-Heredia, H. Gaztanaga, L. Aldasoro, T. Nieva (2016) Validation of a Modified Direct-Self-Control Strategy for PMSM in Railway-Traction Applications, IEEE Trans. on Ind. Electron. 63(8), pp. 5143-5155.

S. Zhao, X. Huang, Y. Fang, J. Zhang (2018) Compensation of DC-Link Voltage Fluctuation for Railway Traction PMSM in Multiple Low-Switching-Frequency Synchronous Space Vector Modulation Modes, IEEE Trans. Veh. Technol., 67(1), pp. 235-250.

K. Sato, M. Yoshizawa, T.Fukushima (2010) Traction systems using power electronics for Shinkansen High-speed Electric Multiple Units, Proceedings of International Power Electronics Conference (ECCE Asia), Sapporo, Japan, pp. 2859-2866.

I. Spina, A. Del Pizzo, L. Beneduce, B. Cascone, L. Fratelli (2014) Comparative analysis of performance and energy losses in light railways vehicles equipped with IM or PMSM drive, Proceedings of International Symposium on Power Electronics, Electrical Drives, Automation and Motion, Ischia, Italy, pp. 566-572.

함께 읽어보면 좋을 논문

논문 유사도에 따라 DBpia 가 추천하는 논문입니다. 함께 보면 좋을 연관 논문을 확인해보세요!

이 논문의 저자 정보

이준석

소속기관 단국대학교

주요연구분야 공학 > 공학일반 TOP 5% 공학 > 전기/제어계측공학 TOP 10%

논문수 42 이용수 3,095

류준형

소속기관 한국철도기술연구원

주요연구분야 공학 > 공학일반 TOP 5% 공학 > 전기/제어계측공학 TOP 10%

논문수 43 이용수 4,810

이장무

소속기관 Korea Railroad Research Institute (KRRI)

주요연구분야 공학 > 공학일반 공학 > 기계공학

논문수 198 이용수 9,066

이 논문과 함께 이용한 논문

스마트폰 거치대가 설치된 자전거 핸들의 구조 해석

한문식 , 조재웅 한국기계가공학회지 2012.12

무선 애드혹 네트워크에서의 Fairness를 고려한 분산 노드 스케줄링

이원석 , 김태준 한국통신학회 학술대회논문집 2020.02

공통고장모드를 고려한 하부시스템 단위 대기 이중계 구조의 철도 시스템 신뢰도 분석

채은경 , 박찬우 , 강정원 한국철도학회 논문집 2018.12

고속철도 추진용 5상 영구자석 저감형 동기전동기의 최적설계

백제훈 , 김명룡 , 이경표 한국철도학회 논문집 2017.10

PMa SynRM의 출력 및 효율 향상을 위한 베리어 및 영구자석 형상 최적화 설계

박용수 , 유진형 , 정태욱 대한전기학회 학술대회 논문집 2016.07

최근 본 자료

전체보기

UCI(KEPA) : I410-ECN-0101-2020-557-000589502

구분	그룹	데이터 항목
AI 학습용 데이터	원문	원문 PDF 파일
AI 학습용 데이터	원문 + 메타 (기본/상세)	원문 PDF 파일 및 서지정보 CSV
대량 구매용 데이터	B2B 구독 방식	특정 자료 한정으로 원문 접근 권한 부여
대량 구매용 데이터	URL 전달 방식	바로 PDF 뷰어를 열람할 수 있는 URL 제공

구분	그룹	데이터 항목
AI 학습용 데이터	기본 메타	발행기관명, 간행물명, 권호명, 권(vol), 호(issue), 통권, 발행연도, 발행월, 논문명, 저자명, 시작페이지, 종료페이지, 전체페이지, 상세페이지URL
상세 메타 데이터	발행기관 메타	발행기관 이명, 영문명, 창립연도, 홈페이지URL, 발행기관 소개
	간행물 메타	부제목, 간행물 유형, ISSN, ISBN, 최초발행연도, 폐간연도, 간행빈도, 발행주기, 등재사항, 이용수, 피인용수, 권호수, 논문수, 표지이미지
	논문 메타	작성 언어, 부제목, 대등제목, 목차, 키워드, 초록, 이미지, 참고문헌, 이용수, 피인용수, 논문활용도, DBpia통합주제분류, KDC분류, DDC분류, 한국연구재단분류, UCI, DOI
	저자 메타	소속기관, 소속부서, 직급, 연구분야, 연구키워드, 이용수, 피인용수, 저자 논문활용도

구분	그룹	데이터 항목
※ 결합형/맞춤형 메타 데이터는 신청 내용에 따라 다양하게 제공 가능
이용순위 정보	주제분야별 많이 이용된 논문	“인문학”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	이용기관별 많이 이용된 논문	“중고등학교”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	세부기관별 많이 이용된 논문	“서울대학교”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	키워드별 많이 이용된 논문	“Chat GPT”에서 많이 이용된 논문 TOP100
키워드 정보	많이 이용된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 이용된 키워드
	많이 발행된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 발행된 키워드
	많이 검색된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 검색된 키워드
	연구 트렌드 키워드	특정 키워드 연관 연구동향 분석 데이터 키워드