直線電機地鐵能耗分析

孫執(zhí)

摘?要：本文以直線電機L型地鐵和旋轉(zhuǎn)電機B型地鐵為例，對兩種地鐵的運行能耗進(jìn)行對比分析;結(jié)合工程實踐，探討了直線電機軌道交通系統(tǒng)的節(jié)能措施。

關(guān)鍵詞：直線電機地鐵;能耗

1 概述

伴隨社會經(jīng)濟(jì)的持續(xù)、高速、穩(wěn)健發(fā)展，城市化進(jìn)程的持續(xù)加快，與之相配套的交通問題越發(fā)突出，并且已經(jīng)成為影響整個城市發(fā)展的問題所在。對于整個城市當(dāng)中重要交通工具的地鐵，其憑借自身舒適、安全、快捷等優(yōu)點，而得到快速發(fā)展。需要指出的是，在整個地鐵架構(gòu)當(dāng)中，作為其重要配套的直線電機軌道交通系統(tǒng)，在當(dāng)前背景的驅(qū)動下，并且憑借比較低的造價，比較強的線路適用性，以及在具體的養(yǎng)護(hù)、維修上所具有的便捷性，而逐漸成為一種實用且高效的交通方式。

2 旋轉(zhuǎn)電機B型地鐵和直線電機L型地鐵能耗比較

為了了解列車在“牽引-制動”過程的能耗情況，設(shè)定列車在平直道上從靜止開始以100%牽引加速至75km/h，然后以100%常用制動減速至15km/h，實測并計算這一過程中列車的能耗。AW2載荷下B型地鐵和L型地鐵參數(shù)曲線見下圖。

從左表可以看出，在“牽引-制動”全過程模式下，AW2載荷狀態(tài)下，噸公里的能耗B型地鐵比L型地鐵低54.2%，人公里能耗B型地鐵比L型地鐵低31.1%。

3 直線電機L型地鐵能耗分析

針對直線電機來講，其所具有的結(jié)構(gòu)好壞，其不僅對其效率具有決定左營，而且還決定著其功率因數(shù);需要指出的是，其相比相對旋轉(zhuǎn)電機，盡管功率較低，但需要說明的是，其借助各項措施，比如采取切實措施，促進(jìn)整個車輛在具體的空載質(zhì)量上的降低，積極提高整個牽引傳動系統(tǒng)運作狀態(tài)下的實際效率，以及將其自身的爬坡能力給予最大程度提高等，以此達(dá)到最大化降低整個軌道交通各項輔助設(shè)施的基礎(chǔ)能耗，最終實現(xiàn)系統(tǒng)在總體上的單位人公里能耗的降低。當(dāng)車輛始終保持在額定載荷（AW2）狀態(tài)，此時，整個車輛在具體質(zhì)量上，能夠大幅減輕，而減輕幅度可達(dá)10%;如果有著相對不變的載客量，那么在此種狀況下，單位人公里在總體的牽引能耗方面，能夠?qū)崿F(xiàn)大幅降低，降幅達(dá)10%;要想從根本上促進(jìn)直線電機牽引傳動系統(tǒng)總體性運行效率的提升，不僅要采取切實可行的措施，提高電機本體的功率因數(shù)之外，還應(yīng)積極制定有效方面，實現(xiàn)其運行效率的提高;除此之外，還可根據(jù)現(xiàn)實需要，選用銅材料次級感應(yīng)板。針對直線電機而言，如果其氣隙從之前的12mm改變成9mm，那么此時，如果列車處于加速狀態(tài)，并且還選用的是比較先進(jìn)且實用的銅質(zhì)次級感應(yīng)板，那么列車在一種額定載荷情況下，其在具體的牽引能耗上，能夠?qū)崿F(xiàn)大幅降低。經(jīng)既往研究得知，針對由制動所產(chǎn)生的能量，其能夠結(jié)合各項有效措施而消除掉，比如合理設(shè)計與規(guī)劃列車的運行圖，使所產(chǎn)程的這部分能量得以吸收，此乃綜合、高效利用此部分能量的重要措施。

4 結(jié)論

綜上，針對直線電機車輛來講，與其相對應(yīng)的牽引能耗高于旋轉(zhuǎn)電機車輛，通常可達(dá)到30%。但需要指出的是，在現(xiàn)實運作當(dāng)中，可采取提高車輛利用系數(shù)及降低整車重量、合理布置感應(yīng)板、降低運行氣隙等措施來最大程度提高直線電機牽引傳動系統(tǒng)的運作效率;還需要說明的是，在現(xiàn)實操作當(dāng)中，還需要與直線電機車輛自身所具有的特點相結(jié)合，比如高架線路、利用節(jié)能坡等，來最大程度降低整個軌道系統(tǒng)的運行效率，最大化降低其運行能耗。

參考文獻(xiàn)：

[1]李娜.直線電機城市軌道交通系統(tǒng)的特點和應(yīng)用[J].電力機車和城軌車輛，2005，28（3）：52-54.

[2]時瑾，魏慶朝，萬傳風(fēng).直線電機地鐵線路設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)[J].中國鐵道科學(xué)，2004，25（2）：130-132.