永磁同步電機牽引系統

永磁同步電機牽引系統

2015年06月24日,歷時11年,累計1000萬次試驗,積累150G數據,耗資1億元,中國中車旗下株洲電力機車研究所有限公司(下稱“株洲所”)攻克了第三代軌道交通牽引技術,即永磁同步電機牽引系統,掌握完全自主智慧財產權,成為中國高鐵制勝市場的一大戰略利器。

介紹,研發過程,

介紹

永磁同步電機牽引系統是列車的動力系統,由變流器和電機兩大部分組成,其中變流器相當於列車的心臟,電機好比是列車的肌肉,電機主要負責傳達動力,完成電能到機械能轉變,帶動列車平穩行駛。

研發過程

2003年,有關永磁同步電機牽引系統的闡述第一次傳入馮江華的耳朵。當時,該項技術尚處於理論研究階段。然而,馮江華察覺到,永磁牽引系統必將取代交流異步電機牽引系統,必須迅速研發。當年,株洲所率先組建了國內第一支永磁牽引系統研發團隊,“從零起步”。
株洲所基礎與平台研發中心副主任許峻峰稱,在交流異步電機牽引系統研發階段,我國比國外落後了20來年;在更先進的永磁同步領域,“我們就像是沒有車燈的汽車,在黑燈瞎火的山路上摸索,方向稍有把握不準,後果不僅僅是跑偏”。
“電機控溫是項目進展最大的瓶頸。”許峻峰介紹,為避免水、灰塵、鐵屑等腐蝕電機內部永磁體,電機採用全封閉結構,但由於電機功率太大,發熱過高,永磁材料在高溫、振動和反向強磁場等條件下,可能發生不可恢復性失磁的嚴重風險。“如果列車在高速運行時失磁,後果不可想像。”
馮江華回憶,“沒有任何可以借鑑的資料,也缺少研發測試用的相關設備”,株洲所只能“摸著石頭過河”,不少數據仍要依靠比較原始的笨辦法。“比如說,電機升溫試驗一做就是五六個小時,電機溫控數據就人工全程蹲守來記錄,這樣來慢慢積累。”馮江華稱。
研發團隊成立8年後,也就是2011年底,株洲所永磁牽引系統在瀋陽捷運2號線成功裝車,實現了國內軌道交通領域的首次套用,結束了中國鐵路沒有永磁牽引系統的歷史。株洲所也成為我國唯一掌握自主永磁牽引系統全套技術的企業。截至2015年5月底,瀋陽捷運2號線已無故障載客運營7萬公里。

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