솔루션 및 사례 연구

新幹線の省エネと快適な乗り心地に貢献する 富士電機のパワーエレクトロニクス

Tokai 여객 Railway Co., Ltd.에 의해 제공

2020 년 7 월 1 일, 13 년 만에 처음으로 완전히 리모델링 된 Tokaido Shinkansen N700s는 상업용 운영을 시작했습니다. 모든 좌석에는 스마트 폰 및 기타 품목을 충전 할 수있는 모바일 콘센트가 장착되어 있으며 자동차 내부의 대형 LCD 디스플레이는 현재 위치 및 목적지를 보여줍니다. 녹색 차의 기반은 15% 더 넓었습니다.

Shinkansen은 승객을 더 안전하고 편안한 방식으로 목적지로 운송하는 것을 목표로합니다. 최근에는 지구 온난화를 예방하기 위해 에너지 소비를 줄이려는 노력도 이루어졌습니다. N700은 이제 원래 0 시리즈 신칸센과 비교하여 전력 소비 (참고) 미만으로 실행할 수 있습니다.

"메인 변환 장치"는 신칸센의 핵심입니다

바카라 커뮤니티 Electric은 창립 이후 전력 전자 장치를 통해 Shinkansen의 진화에 기여하고 있습니다.

Power Electronics는 전기 제어를 최적화하는 기술입니다. 공장, 철도, 자동차 및 가정 기기와 같은 전기가 필요한 곳에서 사용되며 목적에 따라 전기의 유형 (AC/DC) 및 크기 (전류 및 전압)를 변경하는 데 역할을합니다.

Shinkansen의 진화로서, Power Electronics는 두 가지 주요 것들을 달성했습니다. 에너지 절약과 편안한 승차감에 기여합니다. 이것은 "주 변환 장치"에 의해 달성되며, 이는 신칸센의 핵심이라고합니다. 그것은 팬 그래프에서 캡처 된 전기를 변환하고 신칸센을 구동하는 모터를 최적으로 제어합니다.

주 변환 장치는 모터를 최적으로 제어하기 위해 신칸센의 바닥 아래에 있습니다

Tokai Capesenger Railway Co., Ltd.의 자료를 기반으로 회사가 만든 회사에서 만들었습니다.

주 변환 장치의 성능에 영향을 미치는 "Power Semiconductor"

주 변환기의 성능은 전력 전자 장치의 주요 장치 인 전력 반도체입니다. Fuji Electric은 세계 최고의 전력 반도체 제조업체 중 하나이며, 그 강점은 회사 내에 통합 된 주요 변환 장치 및 전력 반도체를 개발할 수 있다는 것입니다.

전력 반도체 고속으로 전기 스위칭 (켜기/끄기/끄기)을 미세하게 반복하여 전압 및 주파수를 스위치 전압 및 주파수. 이를 통해 기본 변환기가 모터의 회전 속도를 미세하게 제어 할 수 있습니다.

전력 반도체 개발의 과제는 스위칭으로 인한 전력 손실을 줄이는 방법입니다. 이는 주 전환 장치의 에너지 절약으로 직접 이어지기 때문입니다. 또한 전기 손실이 열이되고 열은 전력 반도체 장치 (CHIP)와 주변 전기 회로에 영향을 미치므로 품질 측면에서 측정 값이 필수적입니다.

특수 기술은 바카라 커뮤니티 손실과 열 억제를 줄입니다

전력 반도체는 얇은 디스크 모양의 "웨이퍼"에 정밀 전자 회로를 형성하여 만들어집니다. "칩"은 몇 밀리미터 정사각형으로 웨이퍼 절단이며, "모듈"은 배선과 연결하여 수지 또는 기타 재료로 포장하여 만든 칩입니다. 주 변환 장치는 모듈 형태로 통합됩니다.

전력 손실을 줄이려면 칩을 얇게하고 전기가 흐르는 거리를 단축 할 수있는 방법이 있습니다. 그러나 웨이퍼 재료는 단단하고 부서지기 쉬우므로 더 얇아지면 제조 공정 중에 갈라집니다.

이에 대한 응답으로 Fuji Electric은 자체 처리 기술을 개발했습니다. 웨이퍼에 대한 영향을 최소화함으로써 칩은 두께가 감소하고 전력 손실이 줄어 듭니다. 또한, 칩의 전면과 뒷면에서 전환하여 생성 된 열의 효율적인 냉각을 가능하게하는 포장 기술이 만들어져 열 생성을 억제합니다.

일반적으로 전력 반도체는 더 많은 전력을 전이시키기 위해 더 크게 만들어야하지만 (출력을 늘리기), 이러한 기술 혁신은 크기를 유지하면서 출력을 늘릴 수있게 해주었다 (전력 밀도를 높임). 최신 N700에 사용 된 전력 반도체의 전력 밀도는 1992 년에 작동을 시작한 최초의 Nozomi 300 시리즈의 전력 밀도보다 약 2 배입니다.

주 변환 장치가 70%감소하여 바카라 커뮤니티 소비 감소에 기여합니다

기본 변환기에는 전력 반도체로 생성 된 열을 냉각시키는 쿨러가 장착되어 있습니다. 처음에는 송풍기 (강제 바람 냉각)에 의해 냉각되었지만 전력 반도체의 전력 손실을 줄이고 열 생성을 억제함으로써 운전 중에받은 바람으로 자연스럽게 냉각 (바람 냉각)이 가능해졌습니다.

전력 반도체의 전력 밀도와 냉각기의 진화를 통해 메인 변환기는 외관을 크게 바꿨습니다. 메인 변환 장치가 처음 소개 된 300 시리즈를 비교할 때, N700S는 메인 변환 장치가 출력을 40% 이상 증가시키는 반면, 무게는 약 70% 더 가벼워졌습니다. 이로 인해 운전 중 (에너지 절약) 동안 에너지 소비가 줄어 듭니다.

높은 제어 기술은 안전하고 편안한 승차감에 기여합니다

전력 반도체와 함께 Fuji Electric의 전력 전자 장치에 대해 이야기 할 때 제어 기술이 필수적입니다. 이 중 하나는 주 변환 장치에 사용 된 "벡터 제어"입니다.
비와 다른 요인으로 인한 레일 미끄러짐을 고려하여 달리기 시작할 때 천천히 가속화되고 점차 가속화됩니다. 이것은 모터를 통해 흐르는 전류의 강도에 따라 상황을 감지하고 모터 제어에 즉시 반사함으로써 달성됩니다.

부서와 기지를 넘어서는 흔들리지 않는 팀 강점
Shinkansen의 진화쪽으로

N700S에는 최신 SIC (주) 전력 반도체를 사용하여 주요 변환 장치가 장착되어 있으며 Fuji Electric도 핵심 구성원 중 하나로 개발에 참여하고 있습니다. 주요 변환 장치는 크기와 무게가 더 줄어들었고, 신칸센은 계속 발전하고 있습니다.

Fuji Electric은 다양한 인재 그룹을 구성하고 전반적인 능력으로 도전을 수행하기 위해 관리 정책을 수립했습니다. 우리는 내부 회원 및 고객과 함께 경작 한 기술을 계속 연마 할 것이며 고객의 입장을 기반으로 한 것을 만들어 지속 가능한 사회의 실현에 기여하기 위해 함께 노력할 것입니다.

(참고) 실리콘 카바이드 (실리콘 카바이드)

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