Spółka H. Cegielski: zakończono prace nad innowacyjnym krzemowym napędem dla taboru kolejowego
Prace badawczo-rozwojowe w ramach projektu Innotabor prowadzone były 3 lata. Prowadziła je spółka ENERGOCENTRUM należąca do grupy poznańskich Zakładów Cegielskiego, wspólnie z gdańską spółką MMB Drives.
Efektem projektu jest innowacyjna na skalę światową technologia bazująca na węgliku krzemu, która w ramach prac zespołu Badań i Rozwoju Grupy H.CEGIELSKI-POZNAŃ S.A. została wykorzystana do opracowania wysokosprawnych urządzeń dla elektrycznych zespołów trakcyjnych (taboru kolejowego).
Opracowaliśmy falownik trakcyjny SiC. Dzięki zastosowaniu technologii półprzewodników z węglika krzemu (SiC - silicon carbide) stworzony został mniejszy, lżejszy, bardziej wydajny i niezawodny system napędowy oraz system zasilania do elektrycznych zespołów trakcyjnych zapewniający bezgłośną pracę przy osiąganej sprawności energetycznej 98,5%. Urządzenie może być z powodzeniem wykorzystywane do napędów wielosystemowych oraz napędów kolei dużych prędkości. To rewolucyjne pod względem technologicznym rozwiązanie opracowane w Polsce, które mamy nadzieję zostanie dobrze odebrane nie tylko na rodzimym rynku, ale także u zagranicznych partnerów - mówi Rafał Kreduszyński, Prezes Zarządu H.CEGIELSKI-POZNAŃ S.A.
Opracowaną technologię wyróżnia modułowa konstrukcja umożliwiająca korzystne, równomierne rozłożenie ciężaru na powierzchni dachowej, symetryczne do osi jazdy pociągu. Praca tranzystorów wykonanych z węglika krzemu jest niesłyszalna dla ludzkiego ucha, co wpłynie na komfort pasażerów. A co najważniejsze - urządzenie to spełnia rygorystyczne normy kolejowe w zakresie kompatybilności energetycznej, w tym PN-EN 50121-2, PN-EN 50121-3-1, PN-EN 50121-3-2 oraz PN-EN 50238 - wyjaśnia Wojciech Paczyński, rzecznik H.CEGIELSKI-POZNAŃ S.A.
Opracowane urządzenie to rozwiązanie wpływające na komfort pasażerów - falownik odpowiadający za sterowanie silnikiem jest niesłyszalny dla ludzkiego ucha. Poza tym mniejsze gabaryty, mniejsza masa urządzenia oraz jego modułowa konstrukcja pozwalają np. na wygospodarowanie większej ilości miejsca w przestrzeni pasażerskiej. Inżynierom i konstruktorom po stronie producenta pojazdów szynowych nasze rozwiązanie pozwala osiągnąć lepsze parametry pracy napędu przy jednoczesnym wygenerowaniu dodatkowych, bardzo pożądanych cech technologicznych, takich jak np. tłumienie niepożądanych drgań rezonansowych i różnic w napięciu w sieci trakcyjnej czy hamowanie z odzyskiem energii z pełną regulacją prądu w punkcie kontaktu urządzenia z trakcją energetyczną. Ciekawym rozwiązaniem jest także możliwość wykorzystania odzyskanej w trakcie hamowania energii do zasilania klimatyzacji lub oświetlenia - mówi Maciej Juskowiak, Prezes Zarządu H.Cegielski ENERGOCENTRUM Sp. z o.o.
Urządzenie zostało przetestowane na elektrycznym zespole trakcyjnym renomowanego producenta. Testy i badania wykazały, że sinusoidalne napięcia i prądy trójfazowe falownika SiC 3kV zapewniają bezstratną i cichą pracę silnika trakcyjnego oraz bardzo wysoką jakość procesu generowania momentu trakcyjnego. Urządzenie z racji swojej konstrukcji pozwala na dopasowanie sterowania silnikiem do trasy, jaką pokonywać będzie pojazd. Ponadto producent i użytkownik pojazdu mogą skorzystać z 4 profili energooszczędnego sterowania silnikiem. Wszystkie zalety opracowanej technologii zostały potwierdzone testami - informuje dr Marek Adamowicz, kierownik B+R projektu.
Do sterowania napędem trakcyjnym zastosowana została innowacyjna metoda sterowania multisklarnego, opracowana przez profesora Zbigniewa Krzemińskiego, prezesa MMB Drives, zapewniająca uzyskanie najwyższej precyzji sterowania silnikami trakcyjnymi. Opracowana w Cegielskim polska, innowacyjna technologia napędowa i zasilania, dzięki pełnej regulacji prądu wchodzącego do systemu, może współpracować z różnymi systemami generacji energii elektrycznej - w tym przyszłościowych ogniw paliwowych. Opracowane w ramach projektu technologie chronione są patentem - dodaje Paczyński.
