Feasibility analysis for conceptual design and application of hybrid type traction system for improved acceleration and deceleration performance of urban and metropolitan railway

Abstract

본 논문은 도시·광역철도의 가·감속 성능향상을 위한 하이브리드형 견인전동기의 개념 설계 및 적용 타당성분석에 관한 연구논문이다. 우리나라는 경제 발전과 더불어 수도권 광역화로 인하여 출퇴근 시간 증가, 표정속도 감소때문에 속도 경쟁력이 많이 저하되고, 수단 분담률이 현저히 떨어져 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 도시·광역철도의 급행화를 위한 방법으로 가·감속 성능향상을 위한 연구를 수행하였으며, 향상된 가·감속을 위한구동차 및 부수차에 모두 적용할 수 있는 하이브리드형 견인전동기의 개념 설계를 수행하였다. 유도전동기보다 효율및 출력밀도 등의 성능특성이 우수한 매입형 영구자석 동기전동기를 구동차에 적용하고, 부수차에는 선형 유도전동기를 적용하는 것을 제안하였다. 결론적으로 1편성 모두 구동차로 변경되는 하이브리드형 견인전동기를 적용하여, 가·감속 성능을 향상시켜 급행화할 수 있는 방안을 제안하였다.

This paper is a conceptual design and application feasibility analysis of a hybrid traction system forimprovement of acceleration and deceleration performance of urban and metropolitan railway. Due to economic developmentin the metropolitan area, the commuting time and scheduled speed have decreased. This has greatly reducedspeed competitiveness and significantly reduced the modal share rate. To solve these problems, a study was conductedto improve the performance of acceleration and deceleration as a means of express service of urban and metropolitanrailway. A conceptual design of a hybrid type traction motor, which can be applied to both the motor car and trailer carfor enhanced acceleration and deceleration, was carried out. A permanent magnet synchronous motor with better efficiencyand output density than those of an induction motor is applied to the motor car and a linear induction motor issuggested for application to the trailer car. In conclusion, the proposed hybrid type traction motor, which converts allcars to motor cars, improve the acceleration and deceleration performance.