고속철도 견인 전동기에서 PWM 구동에 의한 AC 권선 손실 및 고조파 해석

AC Winding Loss and Harmonic Analysis for PWM-Driven Traction Motors in High-Speed Railways

연구 내용

PWM 인버터 전압 하에서 견인 전동기의 AC 권선 손실을 계산 효율과 정확도 중심으로 분해·해석하는 연구

고속철도 견인용 전동기에서 PWM 스위칭이 만드는 고조파가 AC 권선 손실에 미치는 영향을 분석합니다. 유한요소해석을 기반으로 슬롯 영역의 자속 결합을 테이블로 구축하고, 기저 성분과 스위칭 고조파를 분리해 손실을 평가합니다. 또한 전자기 성능을 전기-기계 연성 관점에서 모델 수정하여 강인성을 확보하는 방향으로 접근합니다. 이를 통해 과도상태 해석 부담을 줄이면서도 설계 단계에서 전자기 손실과 동특성 변화를 동시에 검토하는 차별성을 지향합니다.

관련 프로젝트

4건

연구 흐름

초기에는 유한요소해석을 통해 정현 전류 조건의 자속 결합 정보를 구성하고, 슬롯 부위에서 도체로의 매핑을 정리하는 데 집중했습니다. 이후 PWM 인버터 전압원이 만드는 고조파를 기저 성분 효과와 스위칭 고조파 효과로 분리해 후처리 계산으로 확장했습니다. 최근에는 견인 전동기의 전자기-기계 모델을 연성 관점에서 보정하여 강인한 성능 평가가 가능하도록 연구를 수행하고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

고속철도 견인 인버터 설계
권선 손실 기반 열해석 입력모델
PWM 고조파 저감 제어전략 검증
전동기 성능-손실 설계 자동화
센서리스 제어를 포함한 추진제어 모델
내구 신뢰성 평가 프레임 구축
전기-기계 연성 해석 워크플로우
저손실 전동기 설계 파라미터 도출
전력변환기-전동기 동시 최적화
차세대 친환경 추진 시스템 설계