<p><a href="http://translate.google.co.kr/translate?hl=ko&sl=ja&u=http://www.toshiba.co.jp/about/press/2012_10/pr_j2301.htm&prev=/search%3Fq%3D%25E6%259D%25B1%25E8%258A%259D4In1%2BPMSM%26start%3D10%26hl%3Dko%26newwindow%3D1%26sa%3DN%26biw%3D1280%26bih%3D906%26prmd%3Dimvns&sa=X&ei=d-uNUKWDD4qkigfXv4CYDA&ved=0CFgQ7gEwBzgK" target="_blank" class="tx-link">기사 링크(번역기)</a></p><p><br></p><p><br></p><p>(한국의 전기 동차분야에서 밀접한 관련이 있는) 일본 도시바에서 개발한 PMSM 모터(교류영구자석동기전동기)+SiC-VVVF(탄화규소를 이용한 소자를 사용한 VVVF) 시제품이 기존의 VVVF-GTO 차량에 비해 50% 가량의 효율 향상을 이루었다는 기사 입니다</p><p><br></p><p>PMSM의 경우는 일본에서는 2006년에 시작차였던 E331계를 시초로 처음 등장해, 2010년 2월에 도쿄메트로에서 마루노우치선에서 본격 상용화 되었으며</p><p>3년이 지난 지금은 도쿄메트로 긴자선, 마루노우치선, 도자이선, 지요다선, 한조몬선(토부 30000계에 적용된 시제품)에서 어느정도 검증되어, 여러 사업자들도 관심을 보이고 있습니다만</p><p>SiC-VVVF는 2010년 경에 시제품이 일본에 등장하여 아직은 정식 대량양산 사례는 없으며, 3상농형유도전동기용 미쓰비시 SiC-VVVF가 도쿄메트로 01계 37편성에 시제품을 시범 적용하여 운행하고 있습니다만.. (기본 특성은 현행 IGBT와 비슷해 보입니다)</p><p><br></p><p>이번에 도시바에서 PMSM과 SiC-VVVF(도시바에서는 PMSM용 SiC-VVVF를 4in1 VVVF로 명명했더군요)를 조합한 차세대 VVVF 시스템을 제작하여, 한큐 전철 8000계 1량에 시제품을 시범적으로 적용해본 결과</p><p>기존의 VVVF-GTO 차량에 비하면, 역행시 10%, 회생제동시 85%, 총 50%에 가까운 에너지 효율 향상을 달성했다고 합니다...</p><p><br></p><p>현행 기술의 근간을 이루는 3상농형유도전동기가 본격적으로 등장한것이 1986년을 전후하여 본격 등장하였고, 190~200KW이상으로 본격 대용량화가 된것이 1989년 후반에 케이한 7000계를 필두로 등장하였고... (시제품은 1988년에 등장했으며 양산형과 동일)</p><p>그리고 현행 인버터 기술의 근간인 3300V-1200A IGBT가 1999년경에 앞서 말한 서울도시철도 차량을 근간으로 등장하여, 그동안 차세대 기술의 개발이 지체된 나머지 오랜 기간동안 장기집권하여 현역을 유지하고 있습니다만..</p><p><br></p><p>이러한 기술들도 14~20년 정도 되었기에 이제 슬슬 기술의 진부화가 이루어지고 있으며, 현재 한국내에서도 AUTS로 차세대 기술 도입을 준비하고 있는데.... (항간에 의하면 부산지하철 1호선 신형 전동차, 서울메트로 2호선 신차, 동해남부선 전동차로 도입된다는 소문이 있습니다.. 어디까지나 소문일뿐...)</p><p><br></p><p>PMSM의 경우 10%의 효율 향상을 이루었지만, 아직까지는 주 재료중에 하나인 희토류 수급 문제나, 이로인한 가격 상승 문제로 여전히 본격 보급에는 시간이 걸릴것으로 생각되고 아시아에서는 아직 도시바와 미쓰비시만(미쓰비시 제품은 아직 시제품 단계)이 생산하고 있습니다만.. (저렴하고 만들기 쉬운 교류 농형 유도전동기가 엄청난 속도로 전세계에 퍼진것에 비하면..)</p><p>희토류 문제만 어느정도 해결된다면, 앞으로 차세대 기술로 PMSM이나 SiC-VVVF 같은 기술들이 각광받을 수 있지 않을까 싶습니다....</p><p><br></p><p>그리고 한국의 경우는 도시바의 후기형 GTO(코레일 과천선, 안산선 차량도 오히려 JR서일본 차량 보다 더 빨리 대량 양산했죠...)나, 2레벨 IGBT를 선행 대량 도입한 사례가 있었기 때문에, 도시바의 차세대 VVVF도 도입될 가능성도 어느정도 있다고 생각되는군요...... 최근 ITX-청춘이나 8500호대 전기기관차의 사례도 있고...</p>
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근본적으로는 영구자석 동기전동기의 경우 VVVF 인버터 1대의 개별제어라 아직 VVVF 인버터 1대당 가격을 감안할때 영구자석 동기전동기의 시장 진입은 아직 어려울 가능성이 높아보입니다. 뭐 기관차처럼 전동기 1대의 섬세한 제어가 필요하다면 모를까 10량 편성의 장편성 전동차의 경우 5M5T라고 가정했을때 무려 VVVF 인버터만 20대가 필요한걸로 알고 있습니다. 이것을 현 가격으로 환산한다면 현재 10량 편성 단가의 무려 5배로 뛰어오르게 됩니다.
도시바 측에서는 이번 자료 발표로 PMSM용 인버터를 4in1 이라 부르고 있습니다.. 그러고보면 예전 코레일의 과천선/안산선용 전동차도 1C1M 유도전동기 개별제어(681계 기반으로 추정)도 검토했다는 자료가 있더군요.... 국내에서 차기 전동차로 쓰이게 될 AUTS도 1C1M PMSM이군요...
첫댓글 귀중한 자료입니다.
도시바에서 극강의 열처리를 통해 희토류를 거의 사용하지 않는 영구자석을 개발했다고 하는데, 만약 이녀석이 희토류 자석을 대체할 만한 성능을 내는 수준의 성능을 내게 된다면, 영구자석식 동기전동기도 본격적으로 시장에 진입하지 않을까 생각됩니다.
그 제품이 쓸만한 성능으로 대량 양산하여 등장하게 된다면, 지금의 교류농형유도전동기도 25년 이상의 장기집권이 종결하게 되는군요...
근본적으로는 영구자석 동기전동기의 경우 VVVF 인버터 1대의 개별제어라 아직 VVVF 인버터 1대당 가격을 감안할때 영구자석 동기전동기의 시장 진입은 아직 어려울 가능성이 높아보입니다.
뭐 기관차처럼 전동기 1대의 섬세한 제어가 필요하다면 모를까 10량 편성의 장편성 전동차의 경우 5M5T라고 가정했을때 무려 VVVF 인버터만 20대가 필요한걸로 알고 있습니다. 이것을 현 가격으로 환산한다면 현재 10량 편성 단가의 무려 5배로 뛰어오르게 됩니다.
이러한 조건을 감안할때 영구자석 동기전동기의 본격적인 시장 진입은 영구자석 동기전동기 그 자체가 아닌 VVVF 인버터의 대량 양산화를 통한 단가 인하 등 제어기쪽에서의 변화가 일어나야 하지 않을까 하는 생각이 듭니다.
도시바 측에서는 이번 자료 발표로 PMSM용 인버터를 4in1 이라 부르고 있습니다.. 그러고보면 예전 코레일의 과천선/안산선용 전동차도 1C1M 유도전동기 개별제어(681계 기반으로 추정)도 검토했다는 자료가 있더군요.... 국내에서 차기 전동차로 쓰이게 될 AUTS도 1C1M PMSM이군요...