공극변화에 따른 전기궤도차량용 유도급전시스템의 공급전원 특성

The Power characteristic of IPT system for electric railway vehicle by various air-gap

최근 환경 친화적인 시스템 개발 및 에너지에 대한 연구가 부각되고 있는 가운데 근래 교통시스템 분야에서도 전기자동차, 신교통 시스템 등의 친환경적 교통수단의 개발이 활발하게 진행 중에 있다. 최근 전기자동차는 환경오염 문제의 대안적인 교통시스템으로 제시되었음에도 불구하고 짧은 1회 충전 주행거리와 긴 충전시간 등 아직 개선되어야 할 문제를 가지고 있다. 또 경량전철의 경우, 기존 접촉에 의한 전력 공급 장치는 유지보수 및 관리비용이 높을 뿐만 아니라 미관상으로도 환경친화성이 낮고 우발적인 접촉으로 인한 사고 등 안전문제가 발생하는 단점이 존재한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 개선할 수 있는 전기궤도차량용 유도 급전 시스템의 개념을 제시하고 전력 집전자의 구조에 대한 상호인덕턴스의 값을 유추하여 시스템의 전력전달 특성에 관하여 알아보고자 한다. 전기궤도차량용 유도 급전 장치는 여객수송을 목적으로 하여 기존의 산업계에서 개발된 소규모 장치보다는 공극의 길이가 길고 대전력을 요구한다. 큰 공극은 유도 급전 장치 주변에 보상회로를 필요로 한다. 고정주파수의 1차측 공진회로를 이용한 보상회로에서의 전력전달특성을 시뮬레이션과 실험을 통하여 알아보았다.

In this paper, the inductive power collector using electromagnetic induction for vehicle such as the electric railway vehicle system is suggested and some ideas for power collector design to improve the power transfer performance are presented. The inductive power of secondary part is related to amount of linked flux to secondary part by the length of air-gap, which is expected by such a system parameter as mutual inductance. This paper will study for the transfer characteristic of power from input to output and equation including mutual inductance.