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국토교통R&D 연구개발보고서 글보기
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과제고유번호 21RSCD-C163329-01
연구사업명 철도차량부품개발사업
연구과제명 마그네틱 기어드 방식 동력전달시스템 개발
연구책임자 박찬배 당해년도
참여 연구원수		 6명 당해년도
연구비		 정부 : 864,000,000 원
기업 : 240,340,000 원
계 : 1,104,340,000 원
총 연구기간
참여 연구원수		 23명 총연구비 정부 : 2,016,000,000 원
기업 : 591,786,000 원
계 : 2,607,786,000 원
연구기관명 및 소속부서 국립한국교통대학교산학협력단
참여기업명 -
참여연구기관명 국립한국교통대학교산학협력단,삼화회계법인
등록 발간번호 -
ISBN -
[도시철도용 동력전달시스템 경량·효율화 마그네틱 기어드 방식 영구자석 동기전동기 동력전달시스템 개발]

○ 도시철도차량용 Gearless 동력전달시스템 구현을 위한 비접촉 방식의 마그네틱 기어 감속기와 견인전동기(PMSM)가 일체화된 2중 회전자 구조의 마그네틱 기어드 방식 영구자석 동기전동기(MG-PMSM) 동력전달시스템의 핵심기술 개발을 위한 연구

- 비접촉 방식의 Gearless 감속 기능이 내재된 210kW급 MG-PMSM 핵심기술 개발
- 기존 PMSM 제어 방법에서 개선된 MG-PMSM 전용 제어 기술 연구 및 개발
- 설계 및 제어기술 검증을 위한 시뮬레이션 및 시작품 제작 기술 개발
- MG-PMSM 시작품의 조합 성능 평가 및 대차 적용 성능 평가 기술 확보

○ 연구 개발 주요 사양

- (출력용량) 마그네틱 기어드 동기전동기 연속정격 210kW 이상
- (추진효율) 마그네틱 기어드 동기전동기 효율 93% 이상
- (출력밀도) 기존 감속기+견인전동기 시스템 대비 20% 이상 개선(경량화)
- (출력부 토크 빛 회전수) 저속부 870RPM 시 2,312Nm 이상
- (소음성능) 최대 RPM 시 마그네틱 기어드 동기전동기 105dB(A)@1m 이하
- (인버터) 120km/h 이상까지의 동기전동기 2대 구동이 가능한 용량

[연구목표 : 1단계]

○ 도시철도차량용 210kW급 MG-PMSM 설계 기술 개발

- MG-PMSM 설계 기법
- 설계 기법 검증용 45kW급 MG-PMSM 설계 및 성능평가 기술
- 도시철도차량용 210kW급 MG-PMSM 1차 시작품 설계 모델
- 210kW급 MG-PMSM 1차 시작품 설계 검증을 위한 성능평가(안)

○ MG-PMSM 기구부 설계 기술 개발 개발

- MG-PMSM 2중 회전자 구조 설계 기술
- 45kW급 MG-PMSM 2중 회전자 구조 제작(안)
- 210kW급 MG-PMSM 1차 시작품 2중 회전자 구조 제작(안)

○ 도시철도차량용 210kW급 MG-PMSM 1차 시작품 제작 기술 개발

- 설계 기법 검증용 45kW급 MG-PMSM 시작품
- 210kW급 MG-PMSM 1차 시작품

○ 도시철도차량용 210kW급 MG-PMSM 제어 기술 개발
- MG-PMSM 제어기법
- MG-PMSM 구동용 인버터/시작품/설계/제작/성능평가 기술
- 210kW급 MG-PMSM 구동용 인버터 1차 시작품 설계/제작 기술

○ MG-PMSM 운영 및 관리방안 기술 개발

- 도시철도용 MG-PMSM 운용 요구사항 및 유지보수 설비 조사·분석 기술/기술사양 및 성능요구조건 분석 기술

[연구목표 : 2단계]

○ 도시철도차량용 210kW급 MG-PMSM 설계 기술 개발

- 210kW급 MG-PMSM 1차 시작품 성능평가
- 210kW급 MG-PMSM 보완 설계를 통한 최종 모델

○ MG-PMSM 기구부 설계 기술 개발

- 210kW급 MG-PMSM 2차 시작품 2중 회전자 구조 보완 설계(안)

○ 도시철도차량용 210kW급 MG-PMSM 2차 시작품 제작 기술 개발

- 210kW급 MG-PMSM 2차 시작품

○ 도시철도차량용 210kW급 MG-PMSM 제어 기술 개발

- 210kW급 MG-PMSM 구동용 인버터 2차 시작품의 설계/제작/성능평가 기술
- 210kW급 MG-PMSM 구동용 인버터 2차 시작품의 단품/조합성능시험 절차에 의한 시험 항목별 성능평가

○ MG-PMSM 운영 및 관리방안 기술 개발

- MG-PMSM의 현차 적용을 위한 기술자료 분석(안)
- MG-PMSM 실용화를 위한 인터페이스 기술(안)

○ 210kW급 MG-PMSM 전용 대차/윤축/커플러 기술 개발

- 210kW급 MG-PMSM 2차 시작품 장착용 대차 제작
- 210kW급 MG-PMSM 2차 시작품의 전용 대차 장착을 위한 윤축/커플러 설계 및 조립 기술
- 210kW급 MG-PMSM 2차 시작품 장착 대차의 주행안정성 성능평가 기술
색인어 한글 마그네틱 기어 영구자석 동기전동기 철도차량 견인시스템 마그네틱 기어드 동기전동기
영문 Magnetic gear Permanent magnet synchronous motor Railway vehicle Traction system Magnetic geared synchronous permanent magnet synchronous motor
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