희토류 저감형 영구자석 동기전동기 개발

2021국토교통부철도차량부품개발사업(R&D)
프로젝트 소개
본 과제는 고속철도 추진 시스템의 핵심 부품인 영구자석 동기전동기를 개발하는 연구임. 희소하고 값비싼 희토류 사용량을 줄이면서도 고성능을 유지하는 전동기 개발에 중점을 둠. 연구 목표는 희토류 10% 이상 저감형 380kW급 고속철도용 영구자석 동기전동기 개발임. 효율 97%, 출력밀도 0.85kW/kg 이상을 만족하며, 최적 냉각 시스템, 감자특성 모델, 철손해석 co-simulator 개발을 포함함. 또한, SiC 소자 적용 460kW급 고효율 추진제어시스템 및 고신뢰성 주행 시스템 기술 확보에 주력함. 핵심 연구 내용은 전동기 최적화 설계, 냉각 시스템 개발, 시작품/시제품 제작 및 시험임. 고효율 및 센서리스 제어 등 주행 시스템 신뢰성 향상 기술 개발과 SiC 기반 추진제어시스템 설계 및 제작을 수행함. RAMS 분석을 통한 고신뢰도 달성 및 전동기 감자특성 모델, 철손해석 co-simulator 개발도 포함됨. 기대 효과는 고속철도 전동기 설계 및 제작 기술 확보를 통한 철도차량 성능 향상임. 기존 유도전동기 대비 부피/중량 약 20% 저감 및 출력밀도 약 20% 증가가 가능하며, 희토류 저감형 전동기 원천기술 확보로 국내 산업 경쟁력 강화에 기여할 것으로 전망됨.
희토류 저감형영구자석 동기전동기추진제어시스템센서리스 제어고효율 / 고출력Reduction of Rare-EarthPemanent Magnet Sychronous MotorPropulsion Control SystemSensorless ControlHigh Efficiency / High Power
참여형태
주관
사업명
철도차량부품개발사업(R&D)
부처명
국토교통부
주관기관명
(주)다원시스
공동/위탁수행기관명
(재)한국전기연구원, (주)우진산전, (주)큰날개, 하이젠모터(주), (주)지이엠, 동아대학, (재)한국전기연구원, (주)우진산전, (주)큰날개, 하이젠모터(주), (주)지이엠, 동아대학
과제 수행연도
2021
과제 수행기간
2021.04.01 ~ 2025.12.31
과제 고유번호
1615012399
연구 개발단계
개발연구
연구비
총연구비
1,825,957,000 원
정부지원연구개발비
1,441,000,000 원
위탁연구비
0 원
민간연구비
384,957,000 원
주관/협동기관 정보
주관/협동수행기관명연구수행주체지역
주관(주)다원시스중견기업경기도
공동/위탁기관 정보12건
공동/위탁수행기관명연구수행주체참여형태공동연구비 수입금액 (원)공동연구비 지출금액 (원)
공동(재)한국전기연구원출연연구소연구·기술개발-251,000,000
공동(주)우진산전중견기업연구·기술개발12,258,000220,000,000
공동(주)큰날개중소기업연구·기술개발-60,000,000
공동하이젠모터(주)중소기업연구·기술개발8,400,000250,000,000
공동(주)지이엠중소기업연구·기술개발5,600,000167,000,000
공동동아대학대학연구·기술개발-41,000,000
공동(재)한국전기연구원출연연구소연구·기술개발-251,000,000
공동(주)우진산전중견기업연구·기술개발12,258,000220,000,000
공동(주)큰날개중소기업연구·기술개발-60,000,000
공동하이젠모터(주)중소기업연구·기술개발8,400,000250,000,000
공동(주)지이엠중소기업연구·기술개발5,600,000167,000,000
공동동아대학대학연구·기술개발-41,000,000
과제 기반 국내외 특허0건
출원/등록 기관발명의 명칭출원일자출원국가출원번호등록일자등록번호
과제 기반 SCI(E) 논문0건
논문명학술지명DOI/URL