SiC měniče a motory s permanentními magnety umožňují
30% úspory trakční energie16.6.2023 Trakční výzbroj kombinující trakční měniče z karbidu křemíku (SiC) a
trakční motory s permanentními magnety mohou dohromady snížit spotřebu
trakční energie elektrického vozidla o 30 %, spolu se snížením
hmotnosti a hluku při srovnatelné spolehlivosti a vyšší úrovni
udržovatelnosti. To je závěr testovacího provozu technologie Alstom v
čínském městě Čcheng-tu, s nímž byla odborná veřejnost seznámena na
přelomu května a června 2023. 
Karbid křemíku a jeho využití pro trakci
Polovodičové součástky na bázi karbidu křemíku (SiC) byly a neustále
jsou vyvíjeny pro použití do vysokých teplot, velkých výkonů,
dynamických aplikací a pro zařízení s vysokou dávkou radiace. Jedná se
o podmínky, ve kterých by tradiční křemíková součástka nemohla
fungovat. Karbid křemíku je velmi odolný proti působení těchto vlivů,
což umožňuje například významnou úsporu energie i další přínosy při
použití u vysokonapěťových spínačů v řízení elektrických pohonů.
Příznivé vlastnosti karbidu (SiC) křemíku pro technologické účely jsou
známy již od 60. let minulého století. Protože však je v přírodě příliš
vzácný a jeho syntetická výroba byla drahá, využíval se hlavně u
aplikací v armádě nebo kosmonautice.
Nyní se opět dostávají do popředí zájmu průmyslu mj. pro využití v
trakci, ale také u stacionárních aplikací, například u fotovoltaických
zdrojů. Elektrické pulzní měniče na bázi SiC mohou, podle odborníků na
problematiku polovodičů, pracovat na frekvenci mnohem větší než s
využitím klasických součástek. S vyššími frekvencemi klesá potřebná
kapacita kondenzátorů, a tedy i jejich rozměr je menší, což může
výrazně snížit celkovou hmotnost, rozměry i náklady.
Příznivé výsledky využití karbidu křemíku pro trakci již dříve ukázaly
testy na tramvajích Siemens v Mnichově nebo vozech metra
Bombardier ve Stockholmu.
Motory s permanentními magnety
Motory s permanentními magnety jsou synchronní střídavé motory. Fungují
na principu interakce stálého magnetického pole rotoru s točivým polem
na statoru. Točivé magnetické pole ve statoru vzniká přivedením
elektrického proudu na jeho trojfázové vinutí, přičemž magnetické pole
rotoru vytváří nalepené permanentní magnety.
Pro permanentní magnety se používají moderní materiály na bázi tzv.
vzácných zemin. Těmi se rozumí skupina prvků, kterou tvoří skandium,
yttrium a všechny lanthanoidy. Mají obdobné fyzikální vlastnosti: jsou
to měkké kovy s výbornými magnetickými vlastnostmi.
Motor s permanentními magnety má oproti klasickým elektromotorům
používaným v trakci jednodušší konstrukci (odpadá budicí vinutí rotoru
a zdroj budicího proudu). Motory s permanentními magnety také dosahují
větší účinnosti tím, že k vytvoření magnetického pole na rotoru
nepotřebují elektrickou energii z vnějšího zdroje a v rotoru navíc
nevznikají ztráty.
To vše se promítá do příznivých provozních vlastností i lepší provozní
ekonomiky vozidel vybavených těmito motory.
Technologie testovaná v Čcheng-tu
Uvedená technologie byla vyvinuta francouzsko-čínským společným
podnikem Alstom NUG Propulsion System Co.
Během konstrukční fáze nového trakčního měniče byla věnována zvláštní
pozornost tomu, aby měl úroveň spolehlivosti stejnou jako dosavadní
technologie, a to při přechodu od ovládání vozidla k ovládání
jednotlivých náprav. Vyšší udržovatelnosti je dosahováno inovativní
konstrukcí měniče spolu s využitím karbidu křemíku pro lepší provozní
vlastnosti, provozní ekonomiku i jízdní komfort (viz výše).
Testování v Čcheng-tu (anglický přepis Chendu) proběhlo na lince 7
tamního metra v běžném provozu s cestujícími (viz foto).
redakce
Proelektrotechniky.cz
Foto © Alstom
Další
informace zde a také
zde
 Přečtěte si také:
 17.3.2023
Pozoruhodným dílem dopravní infrastruktury je již od
roku 1994
Eurotunel, spojující britské a francouzské pobřeží. Tento tunel, dnes
třetí nejdelší na světě, je dlouhý 50 km, z toho 38 km pod mořským
dnem. Vzhledem k všeobecné podpoře elektrické železniční dopravy
jakožto klimaticky příznivé mobility se začátkem roku 2023 rozhodl jeho
provozovatel zvýšit jeho kapacitu o 60 %. To se ovšem neobejde bez
odpovídajícího řešení v zásobování tunelu energií. 
 Marketing
je řídící proces pro identifikaci, předvídání a uspokojování požadavků
zákazníků za účelem dosažení zisku. Takto vymezený marketing
představuje řešení několika základních otázek, jakými jsou identifikace
potřeb zákazníků, vymezení cílových segmentů trhu a vytváření
konkurenční výhody pro každý z nich. Tak rozumí marketingu i naše
konzultační firma a její tým. Její služby orientované na marketingové
řízení v soukromém i veřejném sektoru mohou jejich zákazníkům významně
přispět k efektivnímu oslovování trhu. Další podrobnosti k nabízeným
službám jsou k dispozici zde
 31.1.2023 Jak
ukazuje tabulka v
naší škole baterií, teplota
trakčních baterií významně ovlivňuje jejich reálně možnou kapacitu a
životnost měřenou počtem nabíjecích a vybíjecích cyklů, které jsou
navzájem ve vztahu nepřímé úměry. Nastavení teploty baterií na
optimální teplotu, tedy jejich chlazení nebo ohřívání, umožňuje systém
bateriového managementu (eBTM), který v lednu 2023 představil odborné
veřejnosti výrobce topných a chladicích systémů Webasto.
 22.2.2023 Evropský trh
palivočlánkových autobusů postupně roste a daří se všem hlavním
výrobcům. Důkazem je rámcová smlouva na 60 palivočlánkových autobusů od
portugalského výrobce CaetanoBus pro německého dopravce DB Regio Bus,
dceřinou společnost německých státních drah DB, z poloviny února 2023.
 23.1.2023
V prosinci 2022 a v lednu 2023 zaznamenal obor
vodíkových technologií
pro dopravu dvě významné události v oblasti využití amoniaku (čpavku)
jako nosiče energie pro elektrické dopravní prostředky. První z nich se
týkal projektu palivočlánkového plavidla a druhý palivočlánkového
silničního tahače. V obou případech byla ústředním hráčem americká
společnost Amogy, zaměřená na využití čpavku jako nosiče energie pro
elektrické dopravní prostředky.
 23.11.2022 Jako
již
tradiční doprovodný program veletrhu Czechbus se 23. 11. 2022 v
Kongresovém sále Výstaviště Praha-Letňany konala konference Elektrické
autobusy a vlaky pro město XI, pořádaná provozovateli tohoto portálu.
Bylo to opět pod záštitou Sdružení dopravních podniků ČR, s jehož
významnou spoluprací tato série úspěšných konferencí v roce 2013
začala.
 7.6.2022 Na letošním
veletrhu Czechbus 2022 bude 23. listopadu 2022 opět doprovodným
programem naše tradiční konference o elektrických autobusech, jejíž
desáté jubileum proběhlo, vzdor všem nepříznivým okolnostem, při plném
zájmu a účasti na loňském Czechbusu. U příležitosti zahájení druhé
dekády těchto našich konferencí jsme se rozhodli rozšířit jejich záběr,
a konference tak budou pokračovat jako Elektrické
autobusy a vlaky pro město.
 18.5.2022 Dne
17. května 2022 proběhla v areálu brněnského výstaviště jako doprovodný
program veletrhu AMPER 2022 odborná konference k tématu
elektromobility, pořádaná provozovateli tohoto portálu, konzultační
firmou Ing. Jakub Slavík, MBA – Consulting Services. Tematicky
navazovala na šířeji pojatou nedávnou konferenci Smart city v praxi
VII a stejně jako ona se konala v hybridním formátu, tj.
prezenčně a zároveň v přenosu online.
 30.11.2020 Stejně
jako osobní automobilová doprava i veřejná
doprava a nákladní doprava stále více směřuje ke snižování emisí. V
naší škole baterií, postupně uveřejňované na portále
Proelektrotechniky.cz, se zaměříme na oblasti dopravy, kde se používají
baterie. Právě baterie budou nedílnou součástí všech vozidel, která
aktivně snižují množství emisí, ať už jsou to hybridní vozidla, čistě
elektrická nebo ty s pohonem na palivové články.
|
