Асноўныя тэхналогіі чыгуначных цягавых трансфарматараў: «Сэрца сілы», якое рухае цягнікі будучыні

Сусветны рынак чыгуначных цягавых трансфарматараў перавысіць 12 мільярдаў долараў да 2025 года, прычым Кітай укладае больш за 40%, паколькі тэхналагічныя інавацыі змяняюць галіну

Цягавыя трансфарматары чыгунак служаць асноўным абсталяваннем цягавых электрасістэм, выконваючы тры найважнейшыя функцыі:пераўтварэнне магутнасці, рэгуляванне напружання і абарона ізаляцыіУ гэтым артыкуле аналізуецца, як яны забяспечваюць эфектыўную працу высакахуткасных чыгунак, метро і сістэм магнітнай падвескі з дапамогай тэхнічных прынцыпаў, інавацый і прымянення.

 

 

I. Эвалюцыя: ад трансфарматараў лінейнай частаты да сілавых электронных трансфарматараў

1. Абмежаванні традыцыйных трансфарматараў

 

Аб'ёмны памерЗаймае >30% прасторы пад вагонам, абмяжоўваючы пасажыраўмяшчальнасць/хуткасць

 

Максімальная эфектыўнасцьСтрата энергіі 5-8%, пагаршаецца на нізкіх хуткасцях

 

АднафункцыянальныНемагчыма аднавіць энергію рэкуператыўнага тармажэння

 

2. Прарывы ​​ў галіне сілавых электронных трансфарматараў (ПЭТ)

Інстытут CRRC Чжучжоу распрацаваўпершы ў свеце ПЭТ на 25 кВ у 2023 годзе, дасягаючы:

 

Зніжэнне вагіНа 20% меншы, на 15% лягчэйшы (такая ж ёмістасць)

 

Высокая эфектыўнасцьККД 98,5%, страты халастога ходу на 40% меншыя

 

Разумнае кіраваннеМодулі IGBT (6,5 кВ/2 кГц), якія дазваляюць рэгуляваць магутнасць у рэжыме рэальнага часу

 

II. Тыпы асноўных элементаў і тэхнічнае параўнанне

III. Перадавыя тэхналогіі, якія спрыяюць зменам

1. Высокачастотная і матэрыяльная рэвалюцыя

 

Аморфныя ядраСтраты халастога ходу на 70% меншыя (праект метро Jinpan Tech)

 

Прылады SiC/GaNчастата пераключэння 10 кГц, на 30% менш астуджэння

 

Нанамадыфікаваная эпаксідная смалаНа 50% вышэйшая ўстойлівасць да расколін, тэрмін службы 400 тыс. гадзін

 

2. Інтэлектуальныя сістэмы эксплуатацыі і тэхнічнага абслугоўвання

 

Інтэрнэт-DGAДакладнасць прагназавання няспраўнасцей >95%

 

Лічбавыя двайнікіSiemens TrafoStar™ скарачае выдаткі на эксплуатацыю і тэхнічнае абслугоўванне на 40%

 

3. Перапрацоўка рэгенератыўнай энергіі

 

Трансфарматары зваротнай сувязіВяртанне энергіі тармажэння ў сетку (эканомія энергіі на лініі 3 Шанхайскага метро 15%)

 

Аварыйная цягаПавышаючыя пераўтваральнікі 110 В → 1200 В для аднаўлення пасля збояў (сістэма Guangyi Electric магутнасцю 53 кВт)

 

IV. Рашэнні на аснове сцэнарыяў

1. Цяга хуткасных чыгунак

 

ПатрабаваннеСтабільнасць пры хуткасці >300 км/г

 

Рашэнне: Алейны трансфарматар + шматабмоткавы выпрамнік

 

Выпадак: цягнікі Fuxing выкарыстоўваюць падвойныя падзеленыя абмоткі (падаўленне гармонік на 90%)

 

2. Аварыйнае электразабеспячэнне метро

 

ПатрабаваннеСамавыратаванне падчас аварый

 

РашэннеПавышаючы пераўтваральнік пастаяннага току 110 В → 1200 В

 

Характарыстыкі: 52,8 кВт/25 с + 26,4 кВт/60 с перагрузка

 

Справа: лініі 3/4 Шанхайскага метро дасягнулі «аднаўлення без знешняга харчавання»

 

3. Маглеў і міжгародняя чыгунка

 

ПатрабаваннеВысокая шчыльнасць магутнасці і хуткасць водгуку

 

РашэннеТэхналогія PETT

 

Прататып CRRCШчыльнасць магутнасці 2,5 кВА/кг