R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201313PRTD-C063982-02 | |||||
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| 연구사업명 | 국토교통기술촉진연구사업 | |||||
| 연구과제명 | 도시철도차량 동력제어장치 개량 사업 | |||||
| 총 연구기간 | 2012-10-26 ~ 2014-10-25 | |||||
| 연구책임자 | 이종걸 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
3명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
12명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 130,000,000 원 기업 : 60,500,000 원 계 : 190,500,000 원 |
총연구비 | 정부 : 265,000,000 원 기업 : 152,500,000 원 계 : 417,500,000 원 |
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| 연구기관명 | (주) 이건산전 | |||||
| 등록 발간번호 | - | |||||
| ISBN | ||||||
| 주요 내용 |
- 모든 전동차량에는 추진제어장치가 대차와 연동된 모터를 제어하여 추진 및 회생제동을 하여 전동차량의 움직임을 직접적으로 제어한다. - 추진제어장치는 크게 AC/DC 구간에서 사용되는 C/I (CONVERTER/ INVERTER) 장치와 DC구간에 사용되는 INVERTER 장치로 구분된다. - 한국철도공사 및 서울메트로의 일부는 AC/DC 겸용 차량으로 C/I 장치 가 사용되며, 서울 메트로외 각 도시철도공사는 인버터용 추진제어장 치가 사용된다. - 추진제어장치의 GTO 모듈를 IGBT 모듈로 개량하는 기술 개발로 저비 용 고효율 저탄소 녹색성장 산업정책에 부합 및 차량 운영사의 정비효 율 및 원가절감 요구사항에 부합 하고자 한다. [최종목표] □ GTO형 추진제어장치를 IGBT 모듈형 소자로 부분(INVERTER MODULE & CONVERTER MODULE) 개량품에 대한 제품 개발. - 기구적, 전기적 인터페이스를 유지. - 철도차량의 진동에 견디는 구조. - 전기적 연결부의 BUSBAR 및 콘덴서 용량계산. □ HEAT PIPE의 최적화 냉각 성능 설계 및 제품개발. - 전력소자의 발열에 대한 냉각요소 해석 - 철도차량의 저온 및 고온 환경 시 냉각효과 - 철도차량의 진동에 견디는 구조 □ GDU (Gate Drive Unit) 장치 제품개발 - 제어기의 광 스위칭의 호환 및 동작 - 철도차량의 저온 및 고온 환경 시 PCB 성능 - 철도차량의 진동에 견디는 구조 □ INVERTER MODULE & CONVERTER MODULE의 차단시험 및 검사 기준 설정. - 철도차량의 저온 및 고온 환경 시 동작 성능 - 절연저항, 내전압시험 기준 - 게이트 신호 동작 시험 기준 - 차단시험, 노이즈 시험 - 소비전력 절감 (95%) ▶ IGBT 개량 형 모듈 사양 - 정 격 : CONVERTER MODULE 1800V 1560A INVERTER MODULE 1800V 700A - 제어 전압 : DC±15V - 절연 저항 : 주회로 DC1000V 메가로 20MΩ 이상 보조회로 DC500V 메가로 10MΩ 이상 - 절연내전압 : 주회로 AC6000V 1분간 보조회로 AC1000V 1분간 - 중 량 : 200Kg이하 - 진동시험 : IE C 60373 “철도차량 진동 및 충격시험” - 절연거리 : IE C 60077 “철도차량 전기설비 절연거리” [연구내용 및 범위] - 구조적/전기적 인터페이스 및 동작특성 분석 - 구조설계 : 철도차량의 진동에 견딜수 있는 내구성 설계 3D 시뮬레이션을 통한 설계 검증 - 히트파이프 설계 : 방열 해석시뮬레이션 및 방열 계산 과부하 온도시험 성능입증, 진동내구성 설계 - Gate Drive Unit 설계 : 광스위치 호환, 환경적 부품의 성능 설계 - 전기 회로설계 : 전기적 환경적 부품의 용량계산 - 신뢰성 검증 : 검사기준서 설정 및 외부공인기관 인증시험 현차 시험을 통한 기존 특성 데이터 비교 검증 |
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| 색인어 | 한글 | 인버터 | 컨버터 | 히트파이프 | 모듈 | 스택 |
| 영문 | INVERTER | CONVERTER | HEAT PIPE | MODULE | STACK | |
| 최종보고서 | (최종보완본)도시철도차량 동력제어장치 개량사업 최종보고서.pdf | |||||