東芝インフラシステムズ株式会社

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永久磁石同期電動機(PMSM)システム

97%※1の高効率を達成し、消費電力を大幅に削減。

東芝は、鉄道車両用駆動システムに広く採用されてきた誘導電動機(IM:Induction Motor)に代わる、高いエネルギー変換効率を有する永久磁石同期電動機(PMSM : Permanent Magnet Synchronous Motor)を2006年に実用化。現在、消費電力の大幅な削減を可能にする革新的な機関車および車両システムを幅広く提案しています。

※1.主電動機の効率はIEC60349-2に基づく当社測定計算値。

特長

東芝は、エネルギー損失が極めて少ないPMSMシステムのメリットを拡大化する技術を確立し、97%の高効率を達成。従来のIMシステムに対して39%※2の消費電力削減を達成しました。駆動用インバーターにはIM駆動用と同等サイズのPMSM駆動用4 in 1ユニットが開発され、IMシステムからのリニューアルにも対応。また、長期的に分解清掃を不要にした全閉構造を開発し、シンプルかつ確実な定期メンテナンスが期待できるとともに低騒音化を実現。同クラスの自己通風開放型IMに比べて約12dB(A)※3も騒音レベルを低減しています。

※2.JIS E6102に基づく試験結果による。(PMSM;2010年製造、2012年5月測定 IM;1992年製造、2012年4月測定) 算定条件;粘着係数制限の緩和と編成ブレーキ力を用いた制御による回生性能向上の効果を含む
※3. JIS E6102に基づき初回製作機において測定したもの。(PMSM;2009年製造、IM;2007年製造)

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利点と価値

  • シンプルかつ小型・軽量構造により、従来の台車設計をそのまま活用可能。
  • 高効率により電力消費量およびCO2排出量を大幅に削減。
  • 本体を分解せずに軸受部のみのユニット交換が可能。
  • 全閉構造により内部汚損や水浸入が生じにくいため、絶縁劣化に起因する故障の低減が期待できる。
  • 塵埃による目詰まりが発生しにくいため、風量低下に伴う異常加熱の防止が期待できる。
  • 磁石は主電動機内部に組み込まれており、通常使用時に磁束の外部漏洩が殆どない。

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実績

PMSMシステム納入例

02系電車(東京地下鉄株式会社殿)

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1000系電車(東京地下鉄株式会社殿)

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HD300形式ハイブリッド入換機関車
(日本貨物鉄道株式会社殿)

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