Fonte:JASE-W Tecnologias e Produtos Energéticos Inteligentes Japoneses, 2015
http://www.jase-w.eccj.or.jp/technologies-p/index.html
C-12
Palavra-chave
Y2
dispositivo
Z4
eletricidade
S7
sistema de trânsito
E29
máquinas elétricas
Toshiba Corporation
Motor Síncrono a Ímã Permanente (PMSM) para Vagões de Trem e Dispositivo Inversor
4 em 1 para Acionamento do PMSM
Características
As dimensões do inversor de tração foram reduzidas com a concentração dos circuitos, que acionam quatro
motores sincrônicos magnéticos permanentes (PMSMs) em uma única unidade de força chamada de 4-em-1).
(Redução de 60% e 50% em volume e peso, respectivamente, em comparação com os modelos convencionais
da Toshiba).
Alta eficiência obtida por meio da utilização de motor sincrônico com um rotor magnético permanente, ao invés
do convencionalmente utilizado motor de indução (IM), como motor de tração de múltiplas unidades elétricas
(EMUs). (Eficiência de IM: 90% - 92% - Eficiência de PMSM: 97%).
Além disso, menor necessidade de manutenção e mais baixo ruído foram obtidos através da utilização da
construção totalmente envolta (na qual o ar externo não é levado para dentro para refrigeração) nos PMSMs.
Descrição Geral ou Princípios do Sistema
EMUs série 8000 da Hankyu Corporation
Motor sincrônico magnético permanente (PMSM)
para material rodante
Inversor de tração VVVF 4-em-1 para acionamento de PMSMs
Efeitos de Economia de Energia e Itens Específicos
C-12
Consumo de energia reduzido em mais de 50% em comparação com o motor de indução
(Exemplo de EMUs série 8000 da Hankyu Corporation. Esta ilustração inclui a energia obtida a partir da
frenagem regenerativa. Os dados obtidos do registro de deslocamento real dos EMUs série 8000 da Hankyu
Corporation são indicados abaixo).
A sua construção totalmente envolta reduz o nível de ruído de 2 - 6 dBA.
O ar exterior não é sugado para dentro do motor, eliminando o problema de contaminação. Além disso, a
construção do motor de tração, que permite a substituição dos mancais sem desmontar o motor, reduzir a
necessidade de manutenção. (A estrutura é indicada abaixo.)
Certificado de “Excelente ECP*1” dentro da Toshiba como reconhecimento por ser um produto com considerações ambientas superiores.
*1 Produtos ambientais conscientes (produtos ambientalmente harmônicos)
Consumo de energia (kWh/car-km)
Redução de
cerca de 10%
Melhoramento de
cerca de 85%
Sistema IM
Sistema PMSM
Redução de
cerca de 50%
O rotor fica no motor.
É necessário remover somente o
alojamento com o mancal do motor
para fazer a manutenção do mancal.
Acionamento de energia
Regeneração
Consumo
Resultado da medição de consumo de energia
Alojamento desmontado e mancal
Engraxe e troca de mancal pode ser feita
Implementações Realizadas ou Previstas
JAPÃO
Contato:
Substituição do mancal
A East Japan Railway Company adotou o motor de acionamento direto (DDM) - Versão PMSM de
sistema de circuito principal para acionamento de PMSMs em seus EMUs série 331 em 2006.
A Tokyo Metro Co., Ltd. adotou o sistema de circuito principal de inversor de tração 2-em-1 produzido
em massa para o acionamento de PMSMs em 2009.
Linha Marunouchi 02 série em serviço comercial desde fevereiro de 2010
Linha Chiyoda 16000 série em serviço comercial desde novembro de 2010
Linha Ginza 1000 série em serviço comercial desde abril de 2012
Linha Tozai 05 série em serviço comercial desde março de 2013
A Keio Corporation adotou o sistema de circuito principal de inversor de tração 4-em-1 para o acionamento de PMSMs preliminarmente em 2013.
Linha Keio 8000 série em serviço comercial desde marco de 2013
A Hankyu Corporation adotou o sistema de circuito principal de inversor de tração 4-em-1 produzido em
massa para o acionamento de PMSMs preliminarmente em 2013.
Linha Kobe/Linha Takarazuka 1000 em serviços comerciais desde novembro de 2013.
A empresa ferroviária “Kita-Osaka Kyuko Line” adotou o sistema (de circuito principal do inversor 2
em 1 para acionamento do PMSM) em grande escala; e foi iniciada a operação comercial com o
sistema nos vagões de modelo 9000, entre as linhas Midosuji e Kita-Osaka Kyuko, em abril em 2014.
A empresa ferroviária “Kyushu Railway Company” adotou em 2014 o sistema (de circuito principal
do inversor 4 em 1 para acionamento do PMSM) em grande escala.
Previsto o início da operação comercial da série 305 da Linha Chikuhi, entre fevereiro e março de 2015.
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