解决方案和案例研究

富士的电力电子有助于节约能源和最好的日本的子弹头列车,行驶舒适“新干线”

图由日本中央铁路公司

2020年7月1日,Tokaido新干线N700S开始商业运营后经历一个完整的模型改变13年来首次。每个座位配备移动电源插座,乘客可以智能手机和其他设备,每个车都有一个大型液晶显示信息,如火车的当前位置和目的地。绿色汽车的空间(一流的汽车)增加了15%。

新干线的目的是携带乘客目的地在更短的时间和更大的安全与舒适。近年来,工作也取得了减少电力消耗,防止全球变暖。N700S可以运行在不到一半的电力消耗*与0系列相比,第一代的新干线。

*旅行时在220公里/小时,最高时速0系列

导致西班牙

产业、创新和基础设施

可持续城市和社区

需要可持续发展的目标,旨在构建工业基础设施的引进,扩大技术和产品,考虑环境、可持续发展目标和11日,旨在传播和扩大公共交通,改善其安全可持续城市。

狗万manbetx手机版登录官网富士电导致节能和实现一个安全、舒适的乘坐质量通过使用“电力电子”,提供最优控制的电力在新干线的历史,跨越了半个多世纪。我们为实现西班牙9和11所示。

“主变换器逆变器”是新干线的核心

狗万manbetx手机版登录官网富士电机株式会社为了新干线的发展和电力电子成立以来新干线。

电力电子技术,它提供了最优控制的电力。使用它在许多地方需要电力,如工厂、铁路、汽车和家用电器,假定的角色改变电力(AC和DC)的类型和它的水平(电流和电压)取决于应用程序。

电力电子一直在新干线的发展主要是两个方面。它有助于节约能源,创造一个舒适的旅程。取得这些因素是“主变换器逆变器”,通常被称为新干线的核心。本单元将电力从受电弓和最优控制的驱动马达新干线。

主变换器逆变器,把下面的地板新干线,最优控制汽车

图由富士电气材料由日本中央铁路公司提狗万manbetx手机版登录官网供

“电力半导体”,确定主变换器逆变器的性能

“电力半导体电力电子的关键设备,确定主变换器逆变器的性能。狗万manbetx手机版登录官网富士电机株式会社是全球领先的制造商在功率半导体和能够整体的竞争优势发展主变换器逆变器和功率半导体内部。

功率半导体改变电压和频率的开关(开关)高速电力精细和反复。这使主变换器逆变器有精确的控制电动机的转速。

如何减少功率损耗引起的切换是一个挑战在功率半导体的发展。这是因为它是直接连接到节能主变换器逆变器。此外,功率损耗转化为热量,影响功率半导体器件(芯片)及其周围的部分,包括电路,它是至关重要的为这方面的质量提供对策。

降低功率损耗,控制热量与专有技术

功率半导体是由薄圆盘形的晶片上形成精确的电子电路。几毫米的圆片切成方块将创建芯片,这些芯片然后用树脂通过线路连接和包装来创建一个模块。它们的形式集成到主变换器逆变器模块。

降低功率损耗,一个方法是可用的处理芯片,以确保他们的薄,电流的距离缩短。然而,由于晶圆材料硬而脆,晶片将在制造过程中裂纹进一步减少厚度。

晶片

功率半导体模块

有鉴于此,富士电气开发了一个独特的加工狗万manbetx手机版登录官网技术。通过最小化放置在晶片的影响,我们已经能够生产薄芯片,从而降低功率损耗。我们还创建包技术,可以有效地冷却两种芯片的表面加热开关来减少热量的一代。

一般来说,有必要扩大电力半导体使更多的电力流动(增加产量)。然而,这种技术创新使得模块来增加输出(提高功率密度),同时保持大小。使用的功率半导体功率密度的最新N700S新干线大约是两倍的装备第一Nozomi 300系列在1992年开始运作。

降低功耗,使主变换器逆变器轻70%

主变换器逆变器配有冷却装置以减少热量产生的功率半导体。最初它使用鼓风机冷却(强制空气冷却),但减少功率损耗的功率半导体低热量生成允许其采用自然冷却(blower-less冷却)使用空气撞到火车时。

通过改进的功率密度功率半导体和进步与冷却设备,我们有显著改变主变换器逆变器的外观。当比较N700S与300系列的主要变换器逆变器是首次引入,主要的输出变换器逆变器增加了超过40%,而单位的重量已经下降了大约70%。这导致减少功耗(节能),而火车旅行。

■主变换器逆变器的变化

使用高控制技术提供一个更安全、更舒适的乘坐

在谈到富士电气电力电子,一manbat狗万manbetx手机版登录官网x手机客户端个至关重要的因素是控制技术,配合电力半导体。一种类型的控制技术是“病媒控制”,这是在主变换器逆变器使用。
火车开始慢慢移动,逐渐加速,然后运行根据滑轨线是由于雨水或其他类似事件。这是通过检测情况等因素的强度电流流入马达和即时更新的运动控制信息。

最新N700S火车还使用富士电气控制技术对其振动控制系统。狗万manbetx手机版登录官网以前,一个方法来吸收横向振动与阻尼器使用液压。然而,一个“完全主动阻尼控制系统”是联合使用N700S液压泵。任何没有完全吸收液压振动是由泵压力补偿的否定火车的摇摆,从而使火车到稳定运行最小横向振动超过以往任何时候。狗万manbetx手机版登录官网富士电机株式会社提供了驱动系统,控制泵,导致一个更安全、更舒适的旅程。

图由日本中央铁路公司

不可动摇的跨部门团队和生产基地
继续发展新干线

开放以来Tokaido新干线1964年,富士电机株式会社新干线项目成员的销售,工程和制造部门除了设计部门一狗万manbetx手机版登录官网直在努力克服任何问题作为一个团队跨部门和工作场所的界限。

我们所有的员工参与产品与客户一起当列车实际运行原型和检查它的性能。他们总是验证任何问题现场有任何问题时,立即采取措施。如果有任何错误的产品,他们给高度重视质量,进行了全面调查的原因。

该项目标志用于N700A标志

增加项目成员的团结在公司的六个部门分散在工厂和办公室,与六星商标标志设计创建并制成这些成员佩戴徽章。这个标志强调成员的强烈愿望,为客户提供质量超过五颗星。

N700S配有主变换器逆变器使用最新的碳化硅*功率半导体,富士电机株式会社是参与其发展作为核心成员狗万manbetx手机版登录官网公司之一。我们主要变换器逆变器将变得更加紧凑和轻量级新干线未来继续发展。

狗万manbetx手机版登录官网富士电器公司创建不同人力资源和面临挑战的团队使用这些团队的整体能力在我们的管理政策。我们公司的成员,与客户一道,将继续磨练他们的技能发展到目前为止,有助于实现一个可持续的社会一起工作作为一个团队,制造从客户的角度来看。

*碳化硅(SiC)

整个团队一起为新干线的进化(新干线项目成员查访工厂)