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누설자계 저감 초전도자석 배치에서의 고조파 특성

전문가 제언: ○ 초전도 자기부상식 철도는 1997년 4월 일본 Yamanashi(山梨)에서 주행시험이 개시되어 이미 제1기 시험과 제2기 시험이 완료되었으며 2005년도 이후에는 5년간의 예정으로 기술개발을 계속하고 있다.

○ 초전도 리니어 시스템은 회전형 모터를 직선상으로 전개한 동기모터를 사용하고 있으며 추진코일에 교류전류를 공급하여 이동자계를 발생시켜 차량의 초전도자석과의 사이에서 발생되는 흡인력과 반발력을 추진력으로 하고 있다.

○ 차량의 초전도자석이 부상·안내코일을 지날 때 전자유도 작용으로 부상하게 된다. 이때 초전도자석의 양단부측에 자속이 확산되어 발생되는 고조파에 의하여 대차에 맥동이 일어난다.

○ 맥동현상은 코일 배치방식에 따라 다르며 이 실험에서는 120도 피치로 하였다. 120도 피치에서도 종래방식(60도)에 비하여 맥동력은 1/2로 감소되었으나 이로 인하여 발생되는 피칭현상은 피할 수 없다.

○ 차량의 진동현상은 상하, 좌우, 전후진동 외에 피칭(pitching), 요잉(yawing), 롤링(rolling)현상 등이 있으며 이들은 단독으로 발생되지 않고 중복하여 복합적으로 일어난다. 이 연구에서는 피칭맥동을 저감하는 방법을 소개하였다.

○ 맥동현상의 저감방법은 누설자계에 의한 고조파의 발생을 억제하는 것이다. 또한 누설자계에 의한 누설전류의 억제는 레일의 대지에 대한 저항을 크게 하고 레일의 저항을 작게 하는 것이다. 그러나 이러한 현상에 대 하여는 많은 연구가 필요하며 앞으로 고온 초전도자석을 이용한 방식의 기술혁신이 기대된다.

저자: Toshiaki Murai, Yasuaki Sakamoto, Shunsuke Fujiwara, Hiroshi Yoshioka
자료유형: 학술정보