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汇川技术永磁有多节能?苏州地铁一条线一年便可节省电费500万元

汇川技术永磁有多节能?苏州地铁一条线一年便可节省电费500万元

2022/9/15 15:41:26

依托苏州地铁3号线项目,汇川经纬轨道研发的全新一代永磁同步牵引系统,已在苏州地铁3号线0345车运营超过17万公里,经过近两年的节能验证试验,0345车牵引系统节能率达16%~20%,如苏州地铁3号线全线(全长45.2千米)装备此牵引系统,预计每年可节约电费约500万元,按地铁列车30年设计寿命计算,可节约电费约1.5亿元。如配备地面能馈装置,预计综合节能率可达30%左右。

2021年11月,工信部、市场监管总局联合印发《电机能效提升计划(2021-2023年)》。电机永磁化符合电机驱动系统高效率的需求,在轨道交通领域,推广永磁电机牵引系统,不断提升电机系统能效,可以支撑轨道交通行业节能提效,助力实现碳达峰碳中和目标。 

地铁作为交通工具,已经近160年的历史了,其牵引技术也在不断变革,第一代牵引系统是直流电机牵引系统;第二代牵引系统是异步电机牵引系统,也是目前主流采用的牵引系统;永磁牵引系统目前被业界公认为是轨道交通车辆牵引系统下一代新技术的发展方向。

永磁电机是一种转子自带永磁体的电动机。具有运行可靠、体积小、质量轻、损耗小、效率高等诸多优点,属于超高效电机。相较于异步电机牵引系统,永磁牵引系统效率高,能耗低,节能效果更为明显,经济效益非常显著。

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汇川经纬轨道全新一代永磁同步牵引系统采用高效混合磁阻牵引电机。与其他永磁电机相比,该牵引电机创新应用了多层磁路结构,进一步提升了永磁电机效率,拥有广域高效的特点:其最高效率可达97.5%,且效率大于90%的区域占整个工作区域的88%。并且由于电机磁阻转矩占比较高,其反电势更低,提升了永磁电机运行安全性;与同类电机相比永磁体使用量更少,减少了对稀土材料的消耗。

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如果全线采用永磁牵引系统,将大大降低苏州地铁3号线的运营成本

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随着轨道交通行业双碳战略的推进实施,对列车节能要求越来越高,牵引电机未来将走向永磁化、数字化和集成化。目前稀土永磁电机在轨道交通行业内的应用比例还很低,节能潜在空间巨大。

强大的研发平台,汇川永磁电机技术

作为电机的资深高端玩家,汇川技术专注于伺服电机、汽车电机、牵引电机,丰富的应用业绩证明了汇川电机的稳定性、可靠性以及运行精度,目前汇川技术把先进的电机技术带到永磁工业电机领域,使工业永磁电机拥有汇川汽车级的设计理念,具有高精度、低故障率的优势,其背后均有足够的研发实力支撑。

01电机技术——领先的设计方法

局部优化

定子参数优化:匝数、齿宽、槽深等;转子参数优化:隔磁桥个数、位置、空气槽形状、位置等;

全局优化

整机参数优化:极槽配合、定转子内外径、气隙尺寸;高效区定向优化和NVH设计目标设定;

电磁方案优化

02电机技术——系统效率的设计方法

具备工况分析能力,研究电机电控损耗特征,通过联合设计使系统效率达到最优。

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03电机技术——噪音振动的设计方法

NVH从系统到部件进行设计测试验证,准确定位问题,保证产品NVH特性。(电磁NVH、结构NVH、电控NVH)

仿真与试验

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NVH试验

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04 电机技术——防退磁的设计方法

永磁体退磁校核,反电势降低不超过1%

三相短路退磁校核

低速3倍过载退磁校核

恒功率1.5倍额定转速运行退磁校核

汇川每年出货300万台以上采用稀土永磁的高效电机

05 电机技术——测试能力

测试实验室总面积约1万平米,投资约2.5亿元,主要设备:AVL测功机(20000 rpm)、EMC暗室、 dSPACE HIL 、NVH试验设备;

试验中心按照ISO/IEC 17025(CNAS实验室认可准则)要求运营管理,并已通过CNAS认可。

 

深圳市汇川技术股份有限公司(股票代码:SZ.300124)成立于2003年,目前市值约1600亿元。汇川技术是中国工业自动化控制与驱动技术的佼佼者,也是集驱动、控制、电机、精密机械为一体的光、机、电、液、气一体化解决方案供应商。曾入选 “2020胡润中国500强民营企业”,排名第93位。公司现有员工约2万人,总部位于深圳,在苏州、常州、岳阳、南京等地建有生产基地,并在全球20多个国家和地区设有常驻机构和服务中心。

汇川经纬轨道是汇川技术旗下专门从事轨道交通牵引传动及控制系统研发、设计、生产、销售、技术支持及售后服务的子品牌。

审核编辑(
黄莉
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