地鐵采用LED和新型半導(dǎo)體

　　于2012年4月投入運行的東京地鐵(東京Metro)銀座線新“1000系”車輛，其外觀令人聯(lián)想起老“1000系”——1927年開始商業(yè)運營的亞洲最早的地鐵所使用的地鐵車輛，但內(nèi)部卻大不相同，采取了大量改善措施以提高性能。

　　例如，為了提高乘客的乘坐舒適度，車內(nèi)加大空調(diào)的輸出功率，強化了空調(diào)的功能;把車內(nèi)顯示器改換為17英寸的寬屏液晶顯示器，提高了視認(rèn)性。但強化這些功能后，車輛的耗電量趨于增加。

　　為此，新1000系采用了削減耗電量的技術(shù)。其中具代表性的是前部標(biāo)識燈(前燈)和車廂燈采用的LED照明。東京Metro稱，地鐵前燈采用LED“尚屬首次”。

　　雖然主燈只有32瓦，輔燈只有16瓦，但亮度卻與過去的150瓦級前燈相當(dāng)。車廂燈也在確保亮度等于或大于過去熒光燈的同時，削減了約40%的耗電量。車廂燈的LED照明壽命約為4萬個小時，大約是熒光燈的3.5倍。

　　不只是照明，馬達也實現(xiàn)了高效率化。采用的是比普通感應(yīng)馬達效率更高的永磁同步馬達。除此之外，為了減輕曲線行駛時的振動和噪聲，車輛還配備了能夠沿曲線平穩(wěn)行駛的“徑向轉(zhuǎn)向架”。使原本固定在轉(zhuǎn)向架上的車軸的朝向能夠沿軌道的曲線活動。東京Metro稱，這種方式應(yīng)用于地鐵也是日本“國內(nèi)首次”。

　　并且，同屬銀座線的其他客運車輛采用了使用新材料SiC(碳化硅)的功率半導(dǎo)體。半導(dǎo)體行業(yè)對此寄予了厚望，認(rèn)為這一技術(shù)“應(yīng)用于鐵路，將會大大地加速普及”。功率半導(dǎo)體的作用是在驅(qū)動馬達，或是為電池充電時控制或供給電力。與使用Si(硅)的現(xiàn)行功率半導(dǎo)體相比，使用SiC的功率半導(dǎo)體能夠大幅降低電力損耗，實現(xiàn)裝置的小型化。

　　最先著手采用的是三菱電機公司。2011年10月，該公司發(fā)布了配備SiC功率半導(dǎo)體的逆變器?，F(xiàn)在，銀座線“01系”的部分車輛已經(jīng)配備了這種逆變器。

　　緊隨三菱電機之后的是東芝公司。該公司于2011年12月發(fā)布了使用SiC功率半導(dǎo)體的逆變器。三菱電機與東芝的逆變器是用于接觸網(wǎng)供應(yīng)的電壓為直流600伏或750伏的鐵路。之后，日立制作所又在2012年4月發(fā)布了為1500伏直流接觸網(wǎng)開發(fā)的使用SiC功率半導(dǎo)體的逆變器。