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利莱森玛为布雷斯特市的新缆车运输系统提供动力,这是一项创新且富有创造性的成就
作者:Leroy-Somer
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伺服与运动控制展厅
电机驱动器, 伺服电机, 伺服控制系统, 数控系统, ...
自11月19日以来,两辆缆车加入法国布雷斯特市的城市交通系统,这两辆缆车最高可载客60人,在Penfeld河上行进400多米,而耗电量可能两辆缆车加入法国布雷斯特市的城市交通系统。在利莱森玛(Leroy-Somer)公司的支持下,Bartholet France和Seirel两家公司是这项成就背后的推动力,这项成就在技术方面乃是世界 第一。

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布雷斯特大都会希望将城市重新聚焦在Penfield河畔。该缆车系统的目的是加强河流两岸的贸易联系。这条河范围为420米,连接着市中心与Capucins新区,这个新区构建于16公顷的原军事场地。这个结构根据原创和创新技术设计,其中,两条线路通过一个“立交”系统相互交叉,这在国际上史无前例。两辆缆车彼此穿过——而不是像传统缆车那样在同一水平面上通过——然后它们到达同一平台。

因此,系统和车站(包括所需地面)的规模减小,从而也获得了整体土木工程成本的降低。这在空间有限的城市环境中特别有益。由于这种创新方法,Capucins车站大楼得到了保留,现在这个大楼被保护成为了一个国家历史纪念碑。因此,两辆缆车仅穿过一个钢质塔架,这个塔架被集成到船坞及其起重机周围的环境中。每辆缆车都连接到两根承载缆绳上,这两根缆绳直径为50mm,延伸达88吨。由于缆车大部分时候是在线路上同时运动,因此避免了通常在山上安装时所看到的配重现象。

低功耗

布雷斯特大都会提出的挑战之一包括实现低功耗的解决方案。因此,其目标是回收制动能量,但是能源运营公司尚未系统性地开发出将电流再注入到他们网络中的全部潜能。立法框架对此(例如对太阳能生产)做了规定,但当系统在非常短的周期内消耗和再注入电流时肯定不会这样做,布雷斯特的情况就是这样。因此,该解决方案在于当缆车下行时将能量存储在超大容量的电池中,以便随后再次使用该能量用于后续的上升。

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来自利莱森玛的、驱动牵引缆绳的IMfinity LC电机

该项目的缆车系统和缆绳运输被分别授予Bartholet France和电气设备及安全自动化专家Seirel两家公司。“我们联系了几家供应商,只有利莱森玛有这种应用的经验,并且能够提供所有的机电元件。”Seirel Automatismes公司项目经理Thomas Savin解释道。

系统的核心,即牵引缆绳的驱动设备,由两台最新一代液体冷却的利莱森玛IMfinity LC 315异步电机(300kW、1500rpm、460V)驱动,两台电机在同一轴上以主从方式组装。这个安装提供了双冗余的附加选择,因为两台电机中只用一个就足以在降级模式(低速)下持续运行。两台电机由两台利莱森玛Powerdrive MD2S逆变器控制,这两台逆变器又由连接到电网的Powerdrive MD2R有源前端整流器供电。同样来自利莱森玛系列产品的DC转换器能够管理由Blue Solutions公司(Bolloré集团)开发的M65V385F超级电容器的操作。这些超级电容器经过特别设计,可满足需要高额定功率的工业应用所需。它们满足最苛刻的功能规格,充放电只需几秒钟,并能提供几十万次的使用寿命。

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安装电机的铭牌

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“如果没有利莱森玛在项目工程方面的专长,这项成就是不可能实现的。”利莱森玛公司市场应用经理Guillaume Bourgoint表示,“通过依靠大量基于不同技术的电机和变频器,我们能够为客户提供有关驱动器和自动化系统的定制解决方案。因此,考虑到应用的规格和约束,将IMfinity LC电机(以低噪声为特点)和Powerdrive MD2逆变器(采用定制电源)连接,是我们理想的解决方案。”

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Powerdrive MD2变速驱动器在其三种工作模式下使用:再生有源前端(AFE)、电机逆变器及带能量存储管理的DC/DC转换器

“我们感谢利莱森玛分享他们的专长,并在项目设计阶段通过基于解决方案的方法和经验帮助我们。更重要的是,所有的运动元件仅有一个联系人负责,这在和这个项目同样具有突破性的项目中对我们来说是完美的保证。我们特别想要一个单一的供应商来提供电机及其控制。我们传统上使用了不同品牌的转换器,但配置来自利莱森玛的Powerdrive MD2简直是容易至极。”Thomas Savin补充道。

在电网掉电的情况下,采用LSA 44.3低压交流发电机(也由利莱森玛制造)的发电机紧急模式可使缆车返回到站。为了确保防止任何的意外事故,安全审查涉及到了任何细节。

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电源总图

“这是缆车系统首次包含带电池的能量回收解决方案。这项成就是对我们公司的直接反映——我们公司能够定位于更复杂的工程项目——并且毫无疑问,这也将为全球其他项目带来灵感。”Bartholet France公司董事总经理Nicolas Chapuis解释道。

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舷窗为乘客提供了缆车路线的垂直视图

无声和紧凑

“这个项目的另一个挑战是,安装电机可用的区域紧邻乘客。这个项目的突破性工业设计意味着,电机设置在用户可看到的玻璃柜后仅几厘米远。因此,为了满足现场人体工程学和乘客的舒适性,设备必须做到无声和紧凑。利莱森玛再次在这方面鹤立鸡群,以其IMfinity LC电机解决方案战胜竞争对手。”Nicolas Chapuis补充道。

IMfinity LC异步电机采用液冷,这比使用相同功率的风冷电机,体积最高可小出25%。它们的噪声也降低了10到20dB,从而可实现最佳的声学判断。这一优势可以由完全围绕电机系统的冷却回路的效率加以解释。其可靠的设计和高效 IE3使其成为IMfinity系列中最成熟的电机之一。“LC系列功率范围从150kW到1.5MW,该系列对电机靠近操作员或应用使用者的所有情况都非常理想。对于工作车间的团队或在附近的用户来说,它能够满足他们对工作设备相关声学舒适性越来越迫切的需要。”Guillaume Bourgoint解释道。

显著优势

这个缆车系统的路线特别适合于能量回收系统,因为该系统实现最初是在上升期间然后是在下降期间,并且起点和到达点均是在相同高度。能量消耗是为了到达线路顶点。一旦越过了这一点,下降阶段就构成制动能量的来源,这个能量可以被再次注入到系统中,以便再次供给上升,从而实现极为显着的能量成本降低。

“这项成就可以被用作其他工业应用(例如起重)的例子。”Thomas Savin解释道,“它理论上可实现超过90%的节能量,但目前的主要障碍是超级电容器。我们在此对使用的超级电容器做了调整以便存储所需能量的大约一半,而这本身就相当于20万欧元的投资。这个成本在不久的将来可能会迅速下降。”

关于尼得科

尼得科(Nidec)于1973年由其董事长、总裁兼CEO永守重信在日本京都创立。1979年,尼得科成为世界上第一家在无刷直流电机基础上成功推出可用于HDD的直接驱动主轴电机的公司。此后,该公司发展成为世界领先的综合性电机制造商,在全球拥有约300家子公司,员工达11万人,年销售额超过1万亿日元。尼得科的电机、驱动器、发电机和相关产品可广泛用于电脑、智能手机、家用电器、汽车、制造工厂、机器人等领域。

关于利莱森玛:

利莱森玛(Leroy-Somer)是世界领先的机电和电子驱动系统(电机、减速电机、变速驱动器)制造商以及工业交流发电机的世界领先者。自2017年2月1日起,利莱森玛公司成为尼得科集团一员,的在全球拥有27家工厂,8000名员工以及470个销售和服务网点。
文章内容仅供参考 (投稿) (2017-6-1)
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