இரயில் இழுவை மின்மாற்றிகளின் முக்கிய தொழில்நுட்பங்கள்: எதிர்கால இரயில்களை இயக்கும் "ஆற்றல் இதயம்"

2025-ஆம் ஆண்டுக்குள் உலகளாவிய ரயில் இழுவை மின்மாற்றி சந்தை 12 பில்லியன் டாலரைத் தாண்டும்.தொழில்நுட்பப் புத்தாக்கங்கள் இத்துறையை மறுவடிவமைத்து வருவதால், 40%க்கும் அதிகமான பங்களிப்பை சீனா அளிக்கிறது.

இரயில் இழுவை மின்மாற்றிகள், இழுவை மின் அமைப்புகளின் மைய உபகரணங்களாகச் செயல்பட்டு, மூன்று முக்கியப் பணிகளை ஆற்றுகின்றன:மின் மாற்றீடு, மின்னழுத்த ஒழுங்குமுறை மற்றும் தனிமைப்படுத்தல் பாதுகாப்புதொழில்நுட்பக் கோட்பாடுகள், புதுமைகள் மற்றும் பயன்பாடுகள் மூலம் அதிவேக இரயில், சுரங்கப்பாதை மற்றும் காந்தப்புல மிதவை அமைப்புகளின் திறமையான செயல்பாட்டை அவை எவ்வாறு சாத்தியமாக்குகின்றன என்பதை இந்தக் கட்டுரை பகுப்பாய்வு செய்கிறது.

 

 

I. பரிணாமம்: வரி அதிர்வெண்ணிலிருந்து ஆற்றல் மின்னணு மின்மாற்றிகள் வரை

1. பாரம்பரிய மின்மாற்றிகளின் வரம்புகள்

 

பருமனான அளவு: வாகனத்தின் அடிப்பாகத்தில் 30%-க்கும் அதிகமான இடத்தை ஆக்கிரமிப்பதால், பயணிகளின் கொள்ளளவு/வேகம் குறைகிறது.

 

செயல்திறன் உச்சவரம்பு5-8% ஆற்றல் இழப்பு, குறைந்த வேகத்தில் இது மேலும் மோசமாகும்.

 

ஒற்றை-செயல்பாடுமீளுருவாக்க பிரேக்கிங் ஆற்றலை மீட்டெடுக்க முடியாது

 

2. பவர் எலக்ட்ரானிக் டிரான்ஸ்ஃபார்மர்களில் (PET) ஏற்பட்ட திருப்புமுனைகள்

CRRC ஜுஜோ நிறுவனம் உருவாக்கியது2023-ல் உலகின் முதல் 25kV PET, அடைதல்:

 

எடை குறைப்பு: 20% சிறியது, 15% எடை குறைவானது (கொள்ளளவு ஒன்றுதான்)

 

உயர் செயல்திறன்: 98.5% செயல்திறன், 40% குறைவான சுமை இல்லா இழப்பு

 

ஸ்மார்ட் கட்டுப்பாடு: நிகழ்நேர மின்சார சரிசெய்தலைச் செயல்படுத்தும் IGBT தொகுதிகள் (6.5kV/2kHz).

 

II. முக்கிய வகைகள் மற்றும் தொழில்நுட்ப ஒப்பீடு

III. மாற்றத்தை முன்னெடுத்துச் செல்லும் அதிநவீன தொழில்நுட்பங்கள்

1. உயர் அதிர்வெண் மற்றும் பொருள் புரட்சி

 

உருவமற்ற மையங்கள்: 70% குறைவான சுமை இல்லா இழப்பு (ஜின்பான் டெக் மெட்ரோ திட்டம்)

 

SiC/GaN சாதனங்கள்10kHz மாறுதல் அதிர்வெண், 30% குறைவான குளிரூட்டல்

 

நானோ-மாற்றியமைக்கப்பட்ட எப்பாக்சி: 50% அதிக விரிசல் எதிர்ப்புத்திறன், 400,000 மணிநேர ஆயுட்காலம்

 

2. ஸ்மார்ட் O&M அமைப்புகள்

 

ஆன்லைன் டிஜிஏ: 95%க்கும் அதிகமான பிழை முன்கணிப்புத் துல்லியம்

 

டிஜிட்டல் இரட்டையர்கள்சீமென்ஸ் டிராஃபோஸ்டார்™ செயல்பாடு மற்றும் பராமரிப்புச் செலவுகளை 40% குறைக்கிறது.

 

3. மீளுருவாக்க ஆற்றல் மறுசுழற்சி

 

பின்னூட்ட டிரான்ஸ்ஃபார்மர்கள்: பிரேக்கிங் ஆற்றலை மின்கட்டமைப்பிற்குத் திருப்பி அனுப்புதல் (ஷாங்காய் மெட்ரோ லைன் 3, 15% சேமிக்கிறது)

 

அவசர இழுவை: செயலிழப்பை சரிசெய்வதற்கான 110V→1200V பூஸ்ட் கன்வெர்ட்டர்கள் (குவாங்கியி எலக்ட்ரிக்கின் 53kW அமைப்பு)

 

IV. சூழ்நிலை அடிப்படையிலான தீர்வுகள்

1. அதிவேக ரயில் இழுவை

 

தேவை: மணிக்கு 300 கி.மீ.க்கு மேல் நிலைத்தன்மை

 

தீர்வு: எண்ணெயில் மூழ்கிய மின்மாற்றி + பல சுருள் திருத்தி

 

உதாரணம்: ஃபூக்சிங் தொடர்வண்டிகள் இரட்டைப் பிளவு சுருள்களைப் பயன்படுத்துகின்றன (90% ஹார்மோனிக் அடக்கம்).

 

2. மெட்ரோ அவசரகால மின்சாரம்

 

தேவைதோல்விகளின் போது சுய மீட்பு

 

தீர்வு: DC110V→DC1200V பூஸ்ட் கன்வெர்ட்டர்

 

விவரக்குறிப்புகள்: 52.8kW/25s + 26.4kW/60s மிகைச்சுமை

 

உதாரணம்: ஷாங்காய் மெட்ரோவின் 3/4 வழித்தடங்கள் "வெளிப்புற மின்சாரம் இல்லாத மீட்பு" முறையைச் செயல்படுத்துகின்றன.

 

3. மேக்லெவ் மற்றும் இன்டர்சிட்டி ரெயில்

 

தேவை: உயர் ஆற்றல் அடர்த்தி மற்றும் பதிலளிப்பு

 

தீர்வுPETT தொழில்நுட்பம்

 

சிஆர்ஆர்சி முன்மாதிரி: 2.5kVA/kg திறன் அடர்த்தி