Přečtěte si:  Smart city a elektromobilita pro praktický užitek a jejich aktuální výzvy

SiC měniče a motory s permanentními magnety umožňují 30% úspory trakční energie

16.6.2023 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:

Jalový výkon ze zařízení STATCOM pomůže zvýšit provozní kapacitu Eurotunelu

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. 

Naše služby pro Váš marketing

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 

eBTM: Systém teplotního managementu trakčních baterií od Webasto prodlužuje dojezd těžkých elektrických vozidel a životnost baterií

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.

Portugalský palivočlánkový autobus dobývá německé dráhy: 60 CaetanoBusů pro DB

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.

Vodík z amoniaku jako perspektivní zdroj energie pro palivočlánkové nákladní automobily a lodě

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.

Elektrifikace, automatizace, standardizace řešení a inovativní přístupy v ulicích i na kolejích: zpráva z konference Elektrické autobusy a vlaky pro město XI

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.

Naše konference o elektrických autobusech od letoška také o vlacích a souvisejících inovativních technologiích

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.

Úspěšné zavádění „chytré“ elektromobility: efektivní využití elektrických vozidel, nabíjecí infrastruktury a moderních digitálních technologií

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. 

Škola baterií na portále Proelektrotechniky.cz se představuje

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. 

Copyright © 2012 – 2024 Ing. Jakub Slavík, MBA – Consulting Services