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中国南车株洲所推出3.0版“高铁动力”

株洲网(郭丹  胡小亮)近日,由中国南车株洲所研制的3.0版“高铁动力”——高速列车永磁同步牵引系统成功通过国家铁道检测试验中心的地面试验考核,即将装车考核试验。该系统的成功装车,标志着我国成为世界上少数几个掌握高铁永磁牵引系统技术的国家。

俗话说,火车跑得快,全靠车头带,牵引系统被认为高速动车组等轨道交通车辆的“心脏”,是高速列车动力的关键来源。其性能在某种程度上决定了轨道交通车辆的动力品质、能耗和控制特性,是轨道交通车辆节能升级的关键部件。

世界轨道交通车辆牵引系统技术经历了从“直流”到“交流”,再到如今的“永磁”驱动技术的发展历程,可以说,每一次的牵引系统技术的升级都引发整个机车技术和铁路运输装备的进步。

永磁同步牵引系统因其高效率、高功率密度等显著优势越来越受到国际业界的高度关注,德法日等发达国家纷纷开展研究并取得了重大突破,永磁同步牵引系统正逐步取代传统的异步牵引系统成为下一代列车牵引系统主流研制方向。

中国南车株洲所副总经理,该项目的负责人冯江华向记者介绍,此次中国南车株洲所推出的高速列车永磁同步牵引系统包含牵引变流器、网络控制系统、永磁同步牵引电动机等,其中最具亮点的就属该公司自主研发的JD188型大功率永磁同步牵引电动机。该电机额定功率达到了690千瓦,是目前国内轨道交通领域最大功率的永磁同步牵引电动机。与传统的异步电动机相比,该电机具有转速稳、效率高、体积小、重量轻、噪声低、可靠性高等诸多特点,采用永磁驱动的同步牵引电机与传统的异步电机驱动系统相比,节能可达10%以上。

高速列车采用永磁同步牵引系统一方面可以充分利用永磁电机高功率密度的特点,降低列车的动拖比,一辆原来需要6动2拖的列车,在采用永磁同步牵引系统后,可以采用4动4拖,从而节省2辆动车的牵引系统成本。另一方面可以利用永磁电机高效率特点,提高列车牵引效率,节省大量电能,降低列车的全寿命周期成本,进一步提高我国高铁在节能、减排、安全、舒适等方面的综合竞争优势,使我国高速列车牵引系统装备技术跻身世界领先行列。

此次,中国南车株洲所通过承担国家“863”项目——高速列车永磁同步牵引系统研究,通过两年多的技术攻关,分别攻克了永磁同步牵引系统、电机、控制三大技术。

中国南车株洲所从2003年开始着手永磁电机系统研究,在永磁电机系统的平台开发、基础研究、制造技术、试验技术、标准制定等方面取得了一系列卓有成就的研究。成功掌握了永磁同步牵引系统系统设计方法,建立了永磁同步电机设计平台,掌握了永磁同步电机控制策略,建立了仿真平台,初步建立了永磁电机制造、试验平台。

此前,由中国南车株洲所研制的永磁同步牵引在沈阳地铁二号线第20列车上实现装车,这是该系统在国内轨道交通系统的首次应用。目前,中国南车株洲所在电动客车用永磁电机驱动系统实现商业化运营、批量生产,轨道交通用永磁电机牵引系统开始商业化运营,未来,该系统将在电动汽车、风力发电机等领域推广。

当前,随着社会对节能减排、环境保护需求的提高,运输、工业生产、 家用电器、公共服务等行业对效率的要求也在不断提高,永磁电机系统的应用将会越来越广泛,其市场潜力巨大。

 

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