资源描述：
《浅谈未来十年的铁路技术及电力电子》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、浅谈未来十年的铁路技术及电力电子摘要：本文先介绍日本铁路系统的现状和特征，随后展示铁路技术研究图，展望2030年的日本社会。我们挑选了一些与电力电子技术相关的主题，并从运载车辆发展现状、地而交通设施和新型系统三个方而予以说明。电力电子技术的实际运用主要依赖于大功率、频率敏感器件和具备高端控制能力的轻型转换器的实现。索引术语：能量存储、供电质量、直线驱动、超导设备、仿真技术I引言虽然日木的铁路系统已经发展成熟H运行有效，我们的社会仍对其便利及安全性提出了更高的要求。从全球环境来看，我们亟需推进模式转换，提高
2、能效。日木政府正努力将推进铁路技术发展和出口纳入新的发展战略。铁道综合技术研究所接替前国有铁路(formernationalrailway)进行研发活动,制备了铁路技术未来20年的研究图，并在其基础上启动了研发总体规划图一一《2010年研究总体规划图》。规划图中提出并实施的诸多项目都是基于电力电子技术。在简要说明日木铁路系统现状、特点和前景后，我们将结合研究图描述研究项目的概况，并详细说明与电力电子密切相关的几个项目。我们从供电、车辆系统和新型系统三个方面来看铁路系统电力电子应用的实践发展。本文从电力电子
3、应用的角度，对电力电子新设备的功能改进及运用的展望进行了总结。II□本铁路系统现状本文对日本铁路系统现状进行总结，以便于理解接下来的几个部分。我国国土狭长且成弧形，从东北至西南延仲约2000千米。铁路系统覆盖了大部分国土，且承载了全国交通运输总量的25%左右。铁路系统的总运营长度为27,000千米。如表I所示，高铁系统新干线是主干线，连接各大城市。其交通运输频繁，最高速度可达300T*米/时。前国有铁路（formernationalra订way）按区域划分给6个客运公司，统称为日本铁路集团公司（JRgro
4、upcompanies）□这6个公司的铁路占全国铁路总长的72%,其中62%已电力化，但只承载交通运输量的36%O城市和区域交通系统由政府和私营公司经营，运输总量中有60%主要是在城市。此外，东京、大阪和名古屋三个城市地区的交通运输量占总量的85%以上。我国铁路货运量十分有限，只占总运输量的4%（以吨•千米为单位）。其原因在于货运公司和铁路持有公司（客运公司）有所区别。这使得发展成熟的道路交通要进行模式转换变得困难重重，尽管这种转换在应对全球变暖问题上迫在眉睫。表格I日木铁路系统类别运营长度（千米）年客运
5、量（百万）高速铁路*2387317日本铁路集团公司**176138671城市交通368415074区域交通3360330*新干线系统紅前身为日本国有铁道，不包括新干线直线电机驱动的新型铁路运输系统在城市地区得以使用。东部丘陵线是“邮政特快专递式”（RMS-type）的IJM短定子驱动磁悬浮系统，并使用名古屋段的城市交通网。直线电机地铁（LINEARMETRO）使用L1M短定子驱动。由于其隧道横断而比传统地铁的隧道横断而小，再加上优良的粘着能力，因此投入成本更少。自1990年以来，这种直线电机地铁已在东京、
6、大阪、神户、福冈和横滨的部分地铁系统得以应用。表格II显示了新型系统的概况。表格II新型系统种类运营长度（千米）年客运量（百万）东部丘陵线8.35.9直线电机地铁*101401.5*包括五个城市的地铁与世界其他地区相比，我国铁路系统的特征归纳起来有3点：•国土面积小，铁路网延伸范围广•通勤铁路运输需求量尤其大•新干线在高速铁路网中占据主导地位通过表格III中对比我国与典型的他国例子，可以更好地理解以上特征。口本的铁路技术受以上情况影响，注重运行安全性、可靠性及对环境的影响。为改善这几个方面，我国展开了各种
7、研究和开发。以下将有详述。表格III各国差异国家面积（平方千米）铁路线长（千米）年客运量（百万）美国9,629,001191,7718,869印度3,287,26363,227694,764法国551,50029,44883,229日本377,83027,343404,585、电力电子技术已在铁路系统的运载车辆及供电系统得以广泛应用。自东海道新干线第一代运载车辆应用大功率硅二极管后，铁路就一直推动着电力电子技术的革新。如今，逆变器驱动系统在高速轨道和城市交通系统中得到广泛应用。在保持新干线列车供电质量及消
8、除电网干扰因素方而，齐类大功率转换器发挥了极大作用。III未来十年的铁路技术到那时，社会及其使用的技术将会发生日新刀异的变化。为筛选出能预见未来20年的研究项目，图表1将短期社会需求和相关技术发展趋势分门别类：图表1.社会环境发展趋势个性化全球变暖节能对安全且有保障的社会的追求多元化价值观信息通讯技术飞速发展社会及技术发展趋势不断下降的出生率老龄化社会Wide…System:交通信息系统的广泛应用Reduced:需求减少Bar
