電氣化鐵路和城市軌道交通從直流到交流傳動的迅猛發(fā)展,是和新興的電力電子器件的發(fā)展密不可分的。因為任何一種新器件的出現(xiàn),都會為電力變換技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造突破口,從而大幅度提高變頻器的性能和擴大其應用范圍。
隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展,我國的城市軌道交通建設(shè)也在不斷發(fā)展。近幾年,我國的城市軌道交通建設(shè)步入了快速發(fā)展的軌道,尤其是北京、上海,廣州、深圳、南京、蘇州、杭州等城市以珠江三角洲、長江三角洲地區(qū)的經(jīng)濟騰飛為時機,其地鐵、輕軌等城市軌道交通的建設(shè)更趨活躍。
軌道交通行業(yè)中,除了城軌車輛的牽引系統(tǒng)需要使用牽引變頻器之外,像軌道交通中的風機、空調(diào)和電梯系統(tǒng)也都需要變頻器進行變頻調(diào)速和節(jié)能作用,特別是節(jié)能作用越來越被軌道交通行業(yè)所重視。如上海地鐵出于節(jié)能考慮,從2007年開始考慮在新建的線路上空調(diào)箱和風機采用變頻控制,而從八十年代開始建成的七條線的空調(diào)和風機上都沒有采用變頻控制。因此,可以預見,變頻器在風機和空調(diào)箱上的使用越來越多。
在電梯方面,北京地鐵開始建設(shè)時,自動扶梯設(shè)置較少,為方便各國政要及國內(nèi)外游客參觀中國革命軍事博物館,北京地鐵1號線軍事博物館站東北側(cè)出站口設(shè)有一臺自動扶梯。近年,隨著13、5、10、8號線的開通,在大多數(shù)出入口設(shè)置了自動扶梯,以后,北京地鐵的主要車站,都將設(shè)置上行乃至上下行自動扶梯。隨著電梯建設(shè)得越來越多,節(jié)能需求的越來越強烈,變頻器在其中的使用也將越來越多。國內(nèi)軌道交通行業(yè)中使用的電梯是由電梯系統(tǒng)集成商將變頻器集成到電梯中,作為一個整體來中標,不存在單獨招標變頻器的情況,一般設(shè)計院也不會專門制定使用哪個品牌的變頻器,因此變頻器廠商主要需要和電梯系統(tǒng)集成商形成合作,而 國內(nèi)軌道交通行業(yè)的電梯系統(tǒng)主要的系統(tǒng)集成商大約7、8家,如日立、三菱、奧的斯、迅達、蒂森等。
隨著風機、空調(diào)系統(tǒng)中變頻器應用的從無到有和電梯建設(shè)的由無到有,變頻器在其中的應用將越來越多,呈現(xiàn)一種高速增長的方式,因此,對于變頻器在軌道交通行業(yè)的應用,我們持一種樂觀的態(tài)度。
低壓變頻器在軌道交通行業(yè)應用較多的,為空調(diào)系統(tǒng)及電梯。用變頻裝置拖運空調(diào)系統(tǒng)的冷凍泵、冷水泵、風機是一項非常好的節(jié)電技術(shù)。目前國內(nèi)出現(xiàn)不少專做空調(diào)節(jié)電的公司,其中主要技術(shù)是變頻調(diào)速節(jié)電。近幾年,電梯調(diào)速以原來直流調(diào)速,轉(zhuǎn)為交流電動機變頻調(diào)速,上海三菱、廣州日立、青島富士、天津奧的斯等均采用交流變頻調(diào)速,傳統(tǒng)電梯生產(chǎn)廠家也逐步進行變頻技術(shù)的改造。
2011年低壓變頻器應用于市政行業(yè)市場規(guī)模達到11.5億。
圖表 78: 城市軌道交通主要低壓變頻器應用負載
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軌道設(shè)備
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負載
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功率段
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風機
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隧道風機、回排風機、排熱風機
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11—110KW
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空調(diào)
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組合中央空調(diào)系統(tǒng)
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11—110KW
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電梯
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自動扶梯、電梯
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2.2—22KW
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