Treni AGV: catena di trazione innovativa con motori a magneti permanenti
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- Raimonda Fadda
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1 Treni AGV: catena di trazione innovativa con motori a magneti permanenti Padova 17 Marzo 2016 G. Canciani A.Cappelli TRANSPORT
2 Sommario Alstom Piattaforma Avelia Treni AGV: Caratteristiche principali Il Treno AGV: Schema Elettrico di Alta Tensione Il Treno AGV: Motore a Magneti Permanenti Motore AGV: Parametri principali del motore PMM Motori in ambito Ferroviario: Andamento potenza massica negli anni Motore Asincrono trifase verso Motore PMM Motori AGV: ritorno dal campo P 2
3 Alstom Piattaforma Avelia Avelia Euroduplex TGV 1N AGV Pendolino Capacity in 200 m Double deck Single deck Concentrated traction Articulated architecture Distributed traction Non articulated Tilt (option) Speed P 3
4 Treni AGV: Caratteristiche principali Numero di casse 11 Lunghezza del treno [m] 200 Massa OdM [kg] 372'000 Numero Carrelli Motorizzati (versione AGV) 5 Numero Carrelli Motorizzati (Piattaforma AGV) 6 Potenza Continuativa [kw] (versione AGV) 7'600 Potenza Continuativa [kw] (versione piattaforma) 9'120 Velecità massima (versione AGV) [km/h] 300 Velecità massima (versione piattaforma) [km/h] 360 Sistemi di alimentazione (versione AGV) Sistemi di alimentazione (versione Piattaforma) 3 kvdc 25 kvac 1,5-3 kvdc 15 kvac 25 kvac Numero di motori PMM 10 (12) Flessibilità di composizione della piattaforma da 7 a 14 casse Lunghezza delle composizioni 132 (7) 149 (8) 185 (10) 200 (11) 252 (14) P 4
5 Treni AGV: Caratteristiche principali Il treno AGV è un treno articolato a 11 Casse 12 Carrelli Bogie is under one car end Next car relies on previous car Bogies between the cars P 5
6 Treni AGV: Caratteristiche principali distribuzione della trazione. P 6 Trasformatore (un primario quattro secondari) Trasformatore (un primario due secondari) Convertitore di Trazione Ausiliari di bordo
7 Il Treno AGV: Schema Elettrico di Alta Tensione P 7
8 Il Treno AGV: Flusso della potenza a 25 kvac-50 Hz P 8
9 Il Treno AGV: Dettaglio 4Q-Inverter-Alimentazione Motori P 9
10 Il Treno AGV: Flusso della potenza a 3 kvdc P 10
11 Il Treno AGV: Inverter-Alimentazione Motori P 11
12 Il Treno AGV: Motore a Magneti Permanenti Il treno AGV è il primo treno ad alta velocità prodotto in grande scala con la soluzione dei motori a Magneti Permanenti. Tale scelta è dettata dall ottimo rapporto peso/potenza di questa soluzione (potenza massica > 1 potenza massica di un motore asincrono trifase = 0,65-0,85). P 12
13 Motore AGV: Dati di targa Tipo di Motore Numero di poli 12LSC3550C Sincrono a 12 Poli Potenza Continuativa [kw] 760 (900) Tensione di alimentazione F-N F-F [V] 1605 / 2780 Corrente [A] 196 Velocità [giri/min] 3500 Intervallo di Velocità [giri/min] Tipo di Raffreddamento Chiuso Autoventilato Disposizione di Montaggio Parallelo alla sala con fissaggi elastici al telaio carrello P 13 Cuscinetto - Lato opposto comandi A rulli Cuscinetto - Lato comandi A sfere Larghezza [mm] 843 Altezza [mm] 692 Lunghezza [mm] 757 Peso Rotore [kg] 222 Peso totale [kg] 785
14 Motore AGV: Parametri principali del motore PMM Caratteristiche Principali del Motore a Magneti Permanenti (PMM) Tipo di alimentazione statorica Rotore Trifase da inverter Samario-Cobalto (PM) Campo Magnetico Massimo [Tesla] 1,1 Temperatura massima del rotore [ C] 350 Tipo di applicazioni Tipo di Raffreddamento Tipo di applicazione Tram-Elettrotreni-HST Chiuso Autoventilato Tutti i climi incluso quelli estremi P 14
15 Motore AGV: Ingombro P 15
16 Motori in ambito Ferroviario: Andamento potenza massica negli anni TGV Sud Est TGV Atlantique Eurostar AGV AGV II serie Tipo di Motore Corrente Continua Sincorno Asincrono Magneti Permanenti Magneti Permanenti Potenza Nominale [kw] Massa [kg] Potenza Massica kw/kg 0,34 0,741 0, ,15 P 16
17 Motore Asincrono trifase verso Motore PMM Parametri di confronto MAS Vs PMM Asincrono (MAS) PMM Potenza Massica [kw/kg] 0,6-0,85 1-1,15 Perdite sul rotore Alte (In funzione dello scorrimento) Basse: -3% rispetto al MAS Tipo Esecuzione Aperta Chiusa Climi estremi Provvedimenti da attuare a livello treno Nessun Provedimento Ondulazione di coppia Da controllare Bassa Volume del motore Buone Ridotto del 25 % rispetto al P 17 MAS Ottima - 25 % rispetto al MAS Massa Buone Coppia di Corto Circuito 4-6 Cn 1,5 Cn Numero di motori pilotabili da inverter da 1 a 4 Solo uno Frequenza di commutazione Inverter 0 a 200 Hz 0 a 400 Hz Costo di prima installazione riferito al MAS % rispetto al MAS Isolamento del motore in caso di guasto No SI Possibilità di frenatura elettrica in sicurezza Complessa Semplice
18 Motore PMM: il rotore Rotore finito con «bendaggio» di protezione dei poli Rotore e i sui poli magnetici P 18
19 Motore PMM: lo statore Statore avvolto Cassa dello statore P 19
20 Motore PMM: Il motore completo P 20
21 Motore PMM: ritorno dal campo Percorrenza Flotta AGV: Percorrenza max treno: Revisione motore prevista a: Affidabilità synchroresolver: 58 Mkm 2,4 Mkm 1,5 Mkm (eseguita su tutti i treni) vedi grafico seguente REVISIONE MOTORE Sostituzione dei cuscinetti; Bilanciamento del rotore; Rigidità ed isolamento; Prova dinamica sotto carico P 21
22 Grazie per l attenzione
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