庞巴迪Primove系统：现代有轨电车供电

庞巴迪在其德国的包岑基地第一次展示了自己生产的Primove免接触网轻轨列车，其试验实物图如图3-25所示。其在包岑基地已建造了试验轨道，用于评估该列车系统。Primove轻轨列车从埋在运行钢轨之间的电缆获得电源，电缆与钢轨形成一次侧闭合电路，这样就形成了一个磁场。该磁场通过安装在车下的耦合线圈，转换成电能，并向牵引电动机提供电能。只有当列车经过时电缆才通电，所以电缆可以被埋在任何材质的下面，包括柏油、水泥和草地。Primove的原理是基于变压器的感应电能传输。庞巴迪公司表示，虽然这种技术在家庭和工业领域普遍应用，但是用于驱动轻轨车辆还是首次。该系统所设计的持续输出功率为250kW，庞巴迪表示该功率足以驱动长30m的轻轨车以40km/h的速度爬上6%的坡道。

图3-25 Primove系统试验列车

庞巴迪Primove系统相对于瓦姆富尔的E型轨道结构更加简洁，在轨道和车辆上装备Primove系统部件后，列车可以在无接触网的情况下运行。敷设在地下的电缆与电能调节供给网络相连。只有在整列车均覆盖电缆时，这些电缆才会得电，这就保证了运行的安全性。在列车下方的集电线圈将地下电缆所形成的磁场转化为电能，从而为车辆牵引系统馈电，如图3-26所示。

图3-26 Primove电磁感应供电示意图

该系统的原理是基于感应式电力变压装置或者变压器的原理，如图3-27所示，这种原理在某些工业领域（运输系统中的汽车工业）或者家用电器（如电动牙刷）领域均有应用。可看作将原来变压器铁心分离，一次侧为无铁心仅为通电电缆，仅二次绕组有铁心，二次绕组铁心的结构可以是平板式的，由此演化为Primove的车载平板式拾电器。

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图3-27 电磁感应原理

庞巴迪Primove方案，一次侧采用导线供电，铺设在路面，二次侧拾电器在电车上拾取电能供电，在有轨电车供电中，具有一定的实用型。庞巴迪的Primove供电的系统如图3-28所示，其工作系统结构如图3-29所示。

图3-28 Primove供电系统

当车辆经过埋设线圈的一次侧线圈时，车载信号系统发送加密信号，当埋设在一次侧线圈下面的侦测回路检测到加密信号时，通过译码器给轨旁逆变器信号，轨旁逆变器将750V直流电逆变为交流380V，20kHz的高频电给一次侧线圈通电，根据上述电磁感应原理，感应电流通过车载电力接收器传输给车载逆变器，将AC380V，20kHz的电流，再次逆变成DC750V，50Hz的直流电，后面的工作与正常受电弓受流一样供给电车牵引以及辅助进行供电。当电车经过后，侦测回路检测不到加密信号，译码器给轨旁逆变器停止的工作信号，逆变器停止工作，只有当车辆经过时，逆变器才供电，当车辆经过后，逆变器将停止工作。正常情况下Primove系统不需要全线敷设，与之相配合的蓄能器将能够维持一段时间的牵引，根据测算一般只需要线路总长度的1/4甚至更少路段需要敷设Primove系统，在无Primove设备区间，将由蓄能器提供的能量用于电车牵引以及辅助。

图3-29 Primove系统工作原理图