16 НОЯБРЯ 2016

С 19 ноября городская мобильность во французском городе Брест была повышена благодаря двум канатным дорогам, перевозящим до 60 человек, которые преодолевают более 400 метров над рекой Пенфельд, при этом энергопотребление потенциально близко к нулю. При поддержке Leroy-Somer компании Bartholet France и Seirel стоят за этим достижением, которое является первым в мире с точки зрения технологий.

Брест Метрополь хочет переориентировать город на берега реки Пенфельд. Система канатных дорог направлена на укрепление торговых связей между обоими берегами реки. С дальностью действия 420 метров он соединит центр города с новым районом Капуцинов, который был построен на 16 гектарах бывших военных территорий. Конструкция, спроектированная в соответствии с оригинальной и инновационной технологией, где две линии пересекаются друг с другом с помощью системы “эстакады”, является первой на международном уровне. Две канатные дороги пересекаются друг с другом вместо того, чтобы проходить друг мимо друга на одном уровне, как это делают традиционные канатные дороги, и затем они прибывают на одну и ту же платформу. В результате уменьшаются масштабы системы и станций, включая требуемую площадь заземления, что также приводит к снижению общих затрат на гражданское строительство. Это особое преимущество в городской среде, где пространство ограничено. Этот инновационный подход позволил сохранить здание вокзала Капуцинов, которое охраняется как национальный исторический памятник. Таким образом, канатные дороги пересекают один стальной пилон, который интегрируется в окружающую среду верфей и их кранов. Каждый вагон прикреплен к двум несущим тросам диаметром 50 мм, растянутым до 88 тонн. Эффекта противовеса, обычно наблюдаемого на горных установках, удается избежать, поскольку канатные дороги движутся одновременно на большей части маршрута.

Иллюминатор обеспечивает пассажирам вертикальный обзор маршрута канатной дороги.

Одна из задач, поставленных Brest Métropole, заключалась в внедрении решения с низким энергопотреблением. Таким образом, идея состояла в том, чтобы восстановить энергию торможения, но энергетические операторы еще систематически не развили весь потенциал для повторного ввода тока в свою сеть. Законодательная база предусматривает это, например, для производства солнечной энергии, но, конечно, этого не происходит, когда система потребляет и повторно вводит ток в течение очень коротких циклов, как в случае с Брестом. Поэтому решение состояло в том, чтобы накапливать энергию в батареях повышенной емкости во время спуска по канатным дорогам, чтобы затем повторно использовать эту энергию для последующего подъема.

Проект был присужден компании Bartholet France за систему канатной дороги и компании Seirel, эксперту в области электрооборудования и автоматизации безопасности, за транспортировку по кабелю. “Мы связались с несколькими поставщиками, и только компания Leroy-Somer имела опыт работы с такого рода приложениями, а также смогла предоставить все электромеханические компоненты”, — объясняет Томас Савин, руководитель проекта Seirel Automatismes.

Двигатель IMfinity LC от Leroy-Somer, приводящий в движение тяговые тросы

Сердце системы, то есть привод для тяговых тросов, приводится в действие двумя асинхронными двигателями последнего поколения Leroy-Somer IMfinity LC 315 (300 кВт, 1500 об/мин, 460 В) с жидкостным охлаждением, собранными как ведущий-ведомый на одном валу. Эта установка обеспечивает дополнительную возможность двойного резервирования, поскольку для продолжения работы в пониженном режиме (низкая скорость) достаточно всего одного из двух двигателей. Двигатели управляются двумя инверторами Leroy-Somer Powerdrive MD2S, которые, в свою очередь, питаются от синхронных выпрямителей Powerdrive MD2R, подключенных к электрической сети. Преобразователь постоянного тока, также из линейки Leroy-Somer, позволяет управлять работой суперконденсаторов M65V385F, разработанных Blue Solutions (Bolloré Group). Суперконденсаторы были специально разработаны для удовлетворения потребностей промышленного применения, требующего высокой номинальной мощности. Отвечающие самым строгим функциональным требованиям, они заряжаются и разряжаются всего за несколько секунд и обеспечивают срок службы в несколько сотен тысяч циклов.

Приводы с регулируемой скоростью Powerdrive MD2 используются в трех режимах работы: регенеративный AFE, инвертор двигателя и инвертор постоянного тока с управлением накоплением энергии

”Это достижение было бы невозможно без опыта Leroy-Somer в разработке проектов”, — говорит Гийом Бургуан, менеджер по маркетингу приложений Leroy-Somer. “Опираясь на огромный ассортимент двигателей и приводов с регулируемой частотой вращения, основанных на различных технологиях, мы можем предложить нашим клиентам индивидуальные решения в области приводов и систем автоматизации. Таким образом, соединение двигателя IMfinity LC, отличающегося бесшумной мощностью, с инвертором Powerdrive MD2 с настраиваемой мощностью показалось нам очевидным решением, учитывая технические характеристики и ограничения приложения”.

Синоптический чертеж источника питания

“Мы высоко оценили то, что компания Leroy-Somer поделилась своими знаниями и помогла нам на этапе разработки проекта своим подходом и опытом, основанными на решениях. Более того, наличие всего одной контактной точки, ответственной за все движущиеся компоненты, было для нас идеальной гарантией в таком новаторском проекте, как этот. Мы специально искали одного поставщика двигателей и элементов управления ими. Традиционно мы использовали конвертер другой марки, но настройка Powerdrive MD2 от Leroy-Somer оказалась детской забавой”, — добавляет Томас Савин.

В случае отключения сети аварийный режим с использованием электрогенератора с генератором низкого напряжения LSA 44.3, также изготовленного Leroy-Somer, позволяет вернуть канатные дороги на станции. Безопасность была рассмотрена вплоть до мельчайших деталей, чтобы обеспечить защиту от любых непредвиденных обстоятельств.

“Это первый случай, когда система канатной дороги включает в себя решение для рекуперации энергии с помощью батарей. Это достижение является прямым отражением нашей компании, которая способна позиционировать себя в более сложных инженерных проектах и, несомненно, станет источником вдохновения для других проектов по всему миру”, — объясняет Николя Шапюи, управляющий директор Bartholet France.

«Еще одна сложность проекта заключалась в том, что место, доступное для установки двигателей, находилось в непосредственной близости от пассажиров. Новаторский промышленный дизайн проекта означал, что двигатели находятся всего в нескольких сантиметрах за стеклянным шкафом, видимым пользователям. Поэтому оборудование должно было быть бесшумным и компактным с точки зрения эргономики площадки и комфорта пассажиров. В очередной раз Leroy-Somer выделилась на фоне конкурентов и в этой области своими решениями для двигателей IMfinity LC”, — добавляет Николя Шапюи.

Благодаря жидкостному охлаждению асинхронные двигатели IMfinity LC на 25% компактнее двигателей с воздушным охлаждением эквивалентной мощности. Их уровень звука также снижен на 10-20 дБ, что обеспечивает оптимальную акустическую конфиденциальность. Это преимущество объясняется эффективностью контура охлаждения, который полностью окружает систему двигателя. Его надежный дизайн и высочайшая энергоэффективность IE3 делают его одним из самых совершенных двигателей в линейке IMfinity. “Серия LC, выпускаемая мощностью от 150 кВт до 1,5 МВт, идеально подходит для всех случаев, когда двигатель находится рядом с операторами или пользователями приложения. Это удовлетворяет все более острую потребность в акустическом комфорте, связанную с рабочим оборудованием для команд в мастерских или для пользователей, расположенных поблизости”, — объясняет Гийом Бургуан.

Маршрут для этой системы канатной дороги особенно подходит для системы рекуперации энергии, поскольку она реализуется сначала во время подъема, а затем во время спуска, причем точки отправления и прибытия находятся на одинаковой высоте. Энергия расходуется для того, чтобы достичь высшей точки линии. Как только эта точка пройдена, фаза спуска представляет собой источник энергии торможения, которая может быть повторно введена в систему, чтобы снова обеспечить подъем, что приводит к очень значительному снижению затрат энергии.

“Это достижение потенциально может быть использовано в качестве примера для других промышленных применений, таких как подъем”, — объясняет Томас Савин. “Теоретическая экономия энергии составляет более 90%, но главное препятствие сегодня связано с суперконденсаторами. Здесь мы рассчитали их таким образом, чтобы накапливать около половины необходимой энергии, и это само по себе представляет собой инвестиции в размере 200 000 евро. Эта стоимость, вероятно, быстро снизится в ближайшем будущем”

С 19 ноября городская мобильность во французском городе Брест была повышена благодаря двум канатным дорогам, перевозящим до 60 человек, которые преодолевают более 400 метров над рекой Пенфельд, при этом энергопотребление потенциально близко к нулю. При поддержке Leroy-Somer компании Bartholet France и Seirel стоят за этим достижением, которое является первым в мире с точки зрения технологий.

Брест Метрополь хочет переориентировать город на берега реки Пенфельд. Система канатных дорог направлена на укрепление торговых связей между обоими берегами реки. С дальностью действия 420 метров он соединит центр города с новым районом Капуцинов, который был построен на 16 гектарах бывших военных территорий. Конструкция, спроектированная в соответствии с оригинальной и инновационной технологией, где две линии пересекаются друг с другом с помощью системы “эстакады”, является первой в мире. Две канатные дороги пересекаются друг с другом вместо того, чтобы проходить друг мимо друга на одном уровне, как это делают традиционные канатные дороги, и затем они прибывают на одну и ту же платформу. В результате уменьшаются масштабы системы и станций, включая требуемую площадь заземления, что также приводит к снижению общих затрат на гражданское строительство. Это особое преимущество в городской среде, где пространство ограничено. Этот инновационный подход позволил сохранить здание вокзала Капуцинов, которое охраняется как национальный исторический памятник. Таким образом, канатные дороги пересекают один стальной пилон, который интегрируется в окружающую среду верфей и их кранов. Каждый вагон прикреплен к двум несущим тросам диаметром 50 мм, натянутым на 88 тонн. Эффекта противовеса, обычно наблюдаемого на горных установках, удается избежать, поскольку канатные дороги движутся одновременно на большей части маршрута.

Иллюминатор обеспечивает пассажирам вертикальный обзор маршрута канатной дороги.

Низкое энергопотребление

Одна из задач, поставленных Brest Métropole, заключалась в внедрении решения с низким энергопотреблением. Таким образом, идея состояла в том, чтобы восстановить энергию торможения, но энергетические операторы еще систематически не развили весь потенциал для повторного ввода тока в свою сеть. Законодательная база предусматривает это, например, для производства солнечной энергии, но, конечно, этого не происходит, когда система потребляет и повторно вводит ток в течение очень коротких циклов, как в случае с Брестом. Поэтому решение состояло в том, чтобы накапливать энергию в батареях повышенной емкости во время спуска по канатным дорогам, чтобы затем повторно использовать эту энергию для последующего подъема.

Проект был присужден компании Bartholet France за систему канатной дороги и компании Seirel, эксперту в области электрооборудования и автоматизации безопасности, за транспортировку по кабелю. “Мы связались с несколькими поставщиками, и только компания Leroy-Somer имела опыт работы с такого рода приложениями, а также смогла предоставить все электромеханические компоненты”, — объясняет Томас Савин, руководитель проекта Seirel Automatismes.

Двигатель IMfinity LC от Leroy-Somer, приводящий в движение тяговые тросы

Сердце системы, то есть привод для тяговых тросов, приводится в действие двумя асинхронными двигателями последнего поколения Leroy-Somer IMfinity LC 315 (300 кВт, 1500 об/мин, 460 В) с жидкостным охлаждением, собранными как ведущий-ведомый на одном валу. Эта установка обеспечивает дополнительную возможность двойного резервирования, поскольку для продолжения работы в пониженном режиме (низкая скорость) достаточно всего одного из двух двигателей. Двигатели управляются двумя инверторами Leroy-Somer Powerdrive MD2S, которые, в свою очередь, питаются от синхронных выпрямителей Powerdrive MD2R, подключенных к электрической сети. Преобразователь постоянного тока, также из линейки Leroy-Somer, позволяет управлять работой суперконденсаторов M65V385F, разработанных Blue Solutions (Bolloré Group). Суперконденсаторы были специально разработаны для удовлетворения потребностей промышленного применения, требующего высокой номинальной мощности. Отвечающие самым строгим функциональным требованиям, они заряжаются и разряжаются всего за несколько секунд и обеспечивают срок службы в несколько сотен тысяч циклов.

Приводы с регулируемой скоростью Powerdrive MD2 используются в трех режимах работы: регенеративный AFE, инвертор двигателя и инвертор постоянного тока с управлением накоплением энергии

”Это достижение было бы невозможно без опыта Leroy-Somer в разработке проектов”, — говорит Гийом Бургуан, менеджер по маркетингу приложений Leroy-Somer. “Опираясь на огромный ассортимент двигателей и приводов с регулируемой частотой вращения, основанных на различных технологиях, мы можем предложить нашим клиентам индивидуальные решения в области приводов и систем автоматизации. Таким образом, соединение двигателя IMfinity LC, отличающегося бесшумной мощностью, с инвертором Powerdrive MD2 с настраиваемой мощностью показалось нам очевидным решением, учитывая технические характеристики и ограничения приложения”.

Синоптический чертеж источника питания

“Мы высоко оценили то, что компания Leroy-Somer поделилась своими знаниями и помогла нам на этапе разработки проекта своим подходом и опытом, основанными на решениях. Более того, наличие всего одной контактной точки, ответственной за все движущиеся компоненты, было для нас идеальной гарантией в таком новаторском проекте, как этот. Мы специально искали одного поставщика двигателей и элементов управления ими. Традиционно мы использовали конвертер другой марки, но настройка Powerdrive MD2 от Leroy-Somer оказалась детской забавой”, — добавляет Томас Савин.

В случае отключения сети аварийный режим с использованием электрогенератора с генератором низкого напряжения LSA 44.3, также изготовленного Leroy-Somer, позволяет вернуть канатные дороги на станции. Безопасность была рассмотрена вплоть до мельчайших деталей, чтобы обеспечить защиту от любых непредвиденных обстоятельств.

“Это первый случай, когда система канатной дороги включает в себя решение для рекуперации энергии с помощью батарей. Это достижение является прямым отражением нашей компании, которая способна позиционировать себя в более сложных инженерных проектах и, несомненно, станет источником вдохновения для других проектов по всему миру”, — объясняет Николя Шапюи, управляющий директор Bartholet France.

Бесшумный и компактный

«Еще одна сложность проекта заключалась в том, что место, доступное для установки двигателей, находилось в непосредственной близости от пассажиров. Новаторский промышленный дизайн проекта означал, что двигатели находятся всего в нескольких сантиметрах за стеклянным шкафом, видимым пользователям. Поэтому оборудование должно было быть бесшумным и компактным с точки зрения эргономики площадки и комфорта пассажиров. В очередной раз Leroy-Somer выделилась на фоне конкурентов и в этой области своими решениями для двигателей IMfinity LC”, — добавляет Николя Шапюи.

Благодаря жидкостному охлаждению асинхронные двигатели IMfinity LC на 25% компактнее двигателей с воздушным охлаждением эквивалентной мощности. Их уровень звука также снижен на 10-20 дБ, что обеспечивает оптимальную акустическую конфиденциальность. Это преимущество объясняется эффективностью контура охлаждения, который полностью окружает систему двигателя. Его надежный дизайн и высочайшая энергоэффективность IE3 делают его одним из самых совершенных двигателей в линейке IMfinity. “Серия LC, выпускаемая мощностью от 150 кВт до 1,5 МВт, идеально подходит для всех случаев, когда двигатель находится рядом с операторами или пользователями приложения. Это удовлетворяет все более острую потребность в акустическом комфорте, связанную с рабочим оборудованием для команд в мастерских или для пользователей, расположенных поблизости”, — объясняет Гийом Бургуан.

Значительные преимущества

Маршрут для этой системы канатной дороги особенно подходит для системы рекуперации энергии, поскольку она реализуется сначала во время подъема, а затем во время спуска, причем точки отправления и прибытия находятся на одинаковой высоте. Энергия расходуется для того, чтобы достичь высшей точки линии. Как только эта точка пройдена, фаза спуска представляет собой источник энергии торможения, которая может быть повторно введена в систему, чтобы снова обеспечить подъем, что приводит к очень значительному снижению затрат энергии.

“Это достижение потенциально может быть использовано в качестве примера для других промышленных применений, таких как подъем”, — объясняет Томас Савин. “Теоретическая экономия энергии составляет более 90%, но главное препятствие сегодня связано с суперконденсаторами. Здесь мы рассчитали их таким образом, чтобы накапливать около половины необходимой энергии, и это само по себе представляет собой инвестиции в размере 200 000 евро. Эта стоимость, вероятно, быстро снизится в ближайшем будущем”