直線電機地鐵能耗分析

孫執

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

關鍵詞：直線電機地鐵;能耗

1 概述

伴隨社會經濟的持續、高速、穩健發展，城市化進程的持續加快，與之相配套的交通問題越發突出，并且已經成為影響整個城市發展的問題所在。對于整個城市當中重要交通工具的地鐵，其憑借自身舒適、安全、快捷等優點，而得到快速發展。需要指出的是，在整個地鐵架構當中，作為其重要配套的直線電機軌道交通系統，在當前背景的驅動下，并且憑借比較低的造價，比較強的線路適用性，以及在具體的養護、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，其所具有的結構好壞，其不僅對其效率具有決定左營，而且還決定著其功率因數;需要指出的是，其相比相對旋轉電機，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，促進整個車輛在具體的空載質量上的降低，積極提高整個牽引傳動系統運作狀態下的實際效率，以及將其自身的爬坡能力給予最大程度提高等，以此達到最大化降低整個軌道交通各項輔助設施的基礎能耗，最終實現系統在總體上的單位人公里能耗的降低。當車輛始終保持在額定載荷（AW2）狀態，此時，整個車輛在具體質量上，能夠大幅減輕，而減輕幅度可達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，能夠實現大幅降低，降幅達10%;要想從根本上促進直線電機牽引傳動系統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之外，還應積極制定有效方面，實現其運行效率的提高;除此之外，還可根據現實需要，選用銅材料次級感應板。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，并且還選用的是比較先進且實用的銅質次級感應板，那么列車在一種額定載荷情況下，其在具體的牽引能耗上，能夠實現大幅降低。經既往研究得知，針對由制動所產生的能量，其能夠結合各項有效措施而消除掉，比如合理設計與規劃列車的運行圖，使所產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 結論

綜上，針對直線電機車輛來講，與其相對應的牽引能耗高于旋轉電機車輛，通常可達到30%。但需要指出的是，在現實運作當中，可采取提高車輛利用系數及降低整車重量、合理布置感應板、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的運作效率;還需要說明的是，在現實操作當中，還需要與直線電機車輛自身所具有的特點相結合，比如高架線路、利用節能坡等，來最大程度降低整個軌道系統的運行效率，最大化降低其運行能耗。

參考文獻：

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