有关电动车组节能技术的研究开发动向

日本铁道综合技术研究所研究列车节能技术包括：减少运行阻力的列车轻量化、提高主电路系统及其设备效率等节能技术。车辆轻量化：车体采用不锈钢、铝合金等材质,采用无摇枕转向架,主电动机采用交流电机,采用铝合金材质的主变压器线圈等,目前正在研究的超电导主变压器,使其质量减少20％。     

列车节能运转系统的设计

列车在区间运行时,司机如何有效地运用"牵引运行"、"惰力运行"、"再生制动"等驾驶手段与列车运行中的节能有密切关系。文章从列车运转能量的测定与评价入手,论述怎样减少列车运转能耗,实现主电路系统高效化及选择电动机容量,简要地介绍了节能运转系统的设计方法。     

牵引电动机能耗的比较

铁路运营部门正尽力改善新干线和窄轨列车的运行能耗.列车传动系统最近大多采用感应电动机(IM),但预计永磁同步电动机(PMSM)用作牵引电动机,可以降低能耗,因为PMSM转子损耗比IM少.即使效率提高不多,也可明显节能,因为大量的能量消耗在列车运行中.文章通过数字仿真比较PMSM与IM的能耗,证实PMSM的能耗低.     

适应DC1500V供电制式的全碳化硅VVVF逆变器验证结果

小田急电铁有限公司在开展铁道车辆节能的研发工作中,在主电路系统中采用SiC(碳化硅)功率模块,取得了扩大再生电力制动领域,降低电动机损耗、实现主电路系统整体节能化等研究成果。介绍了该公司在1000型翻新车辆上搭载应用全SiC VVVF逆变器等装置,经现车试验确认与传统系统相比,耗电量降低40%,体积、质量均降低80%以上,大幅度实现了装置小型轻量化。     

日本FASTECH360主电路系统的开发

为新干线高速试验列车开发了3种主电路系统,并用E954型车辆进行了运行试验,来确认各种主电路系统的功能和性能,且在约60万km的耐用性试验运行后,进行了解体检测。     

利用碳化硅(SiC)元件实现新干线车辆主电路系统小型轻量化

日本东海铁路公司为进一步研发新干线车辆主电路系统,开展车辆节能工作,进行了多项研究与试验。文章介绍了应用碳化硅元件,试制走行风冷却方式的主变流器等,在世界上首次实施高速铁路运行试验,试验结果表明试制装置性能达到预期要求,得到可以确立实用化目标的结论。整个主电路系统质量比N700系列车主电路系统减轻11 t。     

轨道车辆变频空调机组在轨道交通中的节能分析

从采用先进的变频技术和热泵供暖技术2个方面介绍轨道车辆变频节能空调机组节能原理。在上海轨道交通5号线上,选取列车进行了安装测试,介绍轨道车辆变频节能空调机组的实际应用效果,为变频空调在轨道交通列车中的推广应用提供一定的借鉴作用。     

量产前E235系列车运行能耗的降低

介绍了E235系新型通勤列车在主电路系统和设备方面的改进情况,通过与E231-500系列车对比,认为E235系列车可以改善再生性能,降低运行能耗。     

日本新干线电动车组主电路系统

介绍日本新干线电动车组主电路系统的技术发展现状,叙述主电路系统电气设备的概况及新技术动向.     

铁道车辆驱动技术最新动向

介绍日本铁道车辆用主电路系统中重要的电气设备及功率半导体器件的发展概况、演变过程。分别就直流电动车及交流电动车,阐述了主电路系统中采用的新技术、新装备,描述了车辆用主电路系统的研发动向,以及开发新型驱动系统方面开展的卓有成效的工作。     

交流架线与蓄电池混合动力电动车组主回路系统的开发与评价

为进一步节能和降低维修成本,开发了一种由交流架线与蓄电池共同提供牵引动力的BEC819系电动车组,其搭载大电容量(360 kW)、高电压(1 598 V)锂离子蓄电池。该动车组于2016年10月在筑丰交流电气化干线以及若松非电气化线路上投入商业运行。介绍BEC819系动车组主电路系统的特点和主要设计方法,与之前开发的817系试验动车组进行了比较,着重介绍了蓄电池的电气保护和冷却性能。根据试运行结果,对主电路系统进行了评价。     

基于再生制动的地铁列车开行策略研究

当今节能减排、低碳发展已成为地铁交通网络化综合化发展的重中之重。着眼于再生制动技术在多列车节能运行过程中日益突出的效用,将如何提高多列车运行的再生制动能量利用率作为研究重点,利用地铁列车发车间隔与停站时间的可控性,提出一种基于再生制动的地铁多列车节能运行策略模型,并给出一种有效求解此类问题的算法以及设计出一种解析解方程可快速求解此类问题。最后以北京地铁线路亦庄线为例,验证优化模型的可靠性与算法的高效性。结果表明:在保证该线14站13区间列车准点运行的情况下,采用多列车节能运行策略优化模型后,列车平均再生制动能量利用率提高0.15左右,运行总能耗降低5.01%。将本文的研究成果应用于平峰期间多列车节能运行上具有一定的指导意义。     

城市轨道交通列车节能运行模式的研究

能耗在城市轨道交通的运营成本中占据着很大的比重,节能已经成为日益关注的焦点问题。着重分析了实现列车节能运行的运行模式,提出了相应的节能运行优化算法。采用移动闭塞技术的列车控制系统是节能的有效途径。     

列车空调节能技术研究

我国轨道交通发展迅速,列车空调作为列车主要辅助设备,能耗占比较大,其节能性受到广泛关注。列车空调受到安装空间限制,且运行环境恶劣,应用场景具有载客量变化显著、车外气象参数实时变化和车门频繁启闭等显著特点,都将对列车空调造成影响。文章对目前列车空调节能技术研究进行调研,从节能空调控制技术、低能耗空调机组技术、列车空调热泵技术等3个方面进行归纳总结,并在此基础上提出列车空调节能技术的研究重点和发展方向,对列车空调节能技术的开发具有一定参考作用。     

银座线01系地铁列车SiC功率模块主电路系统的试验报告

东京地铁有限公司为进一步开展铁道车辆节能工作，进行了多项研究与试验。本文介绍了该公司01系地铁车辆应用SiC功率模块优化VVVF逆变器以及改进制动方式的研究与试验情况。现车试验结果表明，优化后的主电路系统有稳定的控制效果，每辆车每运行1km耗电量比Si功率模块的主电路系统节省13．7％，车内噪声降低7dB左右。     

上海轨道交通4号线列车客室照明节能改造研究

以上海轨道交通4号线列车客室照明作为节能改造的研究对象,介绍了4号线列车客室照明系统的技术特点与4号线沿线典型运营条件。提出了采用LED(发光二极管)灯具替代荧光灯具以及在照明控制电路中嵌入光敏节能控制器的改造方案,可实现4号线列车客室照明系统55%以上的节能率。     

市郊列车永磁同步牵引电动机成组驱动的可行性

无齿轮传动的永磁同步牵引电动机(PMSM)的寿命周期费用低于有齿轮传动装置的感应电动机.然而,通常一台PMSM电机需要一台逆变器.而在市郊列车上,一台逆变器最多可向4台感应电动机供电--这是感应电动机驱动的一个费用低的优势.作为减少逆变器数量的研究,文章探讨了一台逆变器供电给两台PMSM成组传动来减少逆变器数量的可行性.     

城市轨道列车通风系统用全热交换器的技术经济分析

全热交换器是空调系统中一种重要的节能设备,在城市轨道列车空调系统中应用将会起到很好的节能效果.目前对全热交换器的寿命、经济性存在质疑,导致在轨道列车上还没有应用.鉴于全热交换器使用寿命与制冷机组的使用寿命相差较大,采用年计算费用法对其进行技术经济分析,给出了全热交换器的使用寿命和系统经济性之间的关系式,讨论了回收期计算问题和使用寿命对经济性影响问题.以上海轨道交通线上运行的A型地铁车为对象,实例分析城市轨道列车上使用全热交换器不但有很好的节能效果,而且有很好的经济效益.     

ATO列车惰行模式节能应用研究

在借鉴国内外研究成果的基础上,在国内运营线路上对ATO(列车自动运行系统)惰行控制进行实际测试,得到ATO列车在运营时刻表下惰行模式的实际节能效果。结果表明:在列车运行过程中,采用惰行模式可以有效降低列车的能耗,达到节能减排的目的;并结合线路运营情况,对ATO列车惰行模式运营进行ATS(列车自动监控系统)时刻表优化和到发站操作流程的优化,可降低节能模式对运营服务的影响。     

韩国运营高速电动车组

韩国已成为世界上第8个运营高速列车的国家。从2004年4月1日开始运营韩国特快列车KTX电动车组。该电动车组采用法国技术制造，在汉城-大邱线路上运营，列车速度可达300km／h。