軌道交通永磁同步牽引系統
2017-06-07
來源:zcmetro.com
標簽: 永磁  軌道  交通 

中車株洲所電氣技術與材料工程研究院基礎與平臺研發中心主任、博士、教授級高工許峻峰


以下為該演講內容,供參考與借鑒

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通過十余年的技術積累,完全掌握并驗證了永磁牽引系統技術,并形成了完整、成熟的永磁牽引系統技術、制造與質量保障體系,已具備在軌道交通領域進行大規模商業應用的堅實基礎。永磁牽引系統推廣應用有利于提升地鐵運營商的經濟效益,有利于節能減排,有利于我國軌道交通核心裝備技術不再受制于人


我就永磁同步牽引系統給大家做一個簡單的分享。我的報告分為五個部分,就永磁的特點,它的應用現狀,長沙1號線永磁線系統的方案,地面和現場實驗驗證,和永磁牽引系統成熟度做一個匯報。首先是永磁牽引系統的特點,首先是永磁牽引系統的發展趨勢,永磁牽引系統是上世紀60年代后期到70年代在航空和航天領域得到了應用,上世紀80年代有部分推廣到工業和民用電機領域。90年代由于永磁材料的進步有一個爆發式的增長。21世紀向大功率、高速度、大展距與智能化方向發展。它的技術特點就是永磁電機的轉子沒有損耗,所以轉子不會發熱,所以它的密度可以做到更高,效率也更高,應用在眾多領域。永磁牽引系統的技術優勢,首先它有高功率密度,高效率,高功率因素,低噪音。高功率密度和高效率結合可以提高牽引系統的功率,實現直驅,取消齒輪箱,降低傳動損耗。高效率和高功率因素結合可以實現節能降耗,減少維護量,降低系統生命周期的成本。低噪音可以提高乘客的舒適度。
    第二部分講永磁牽引系統的應用現狀,首先是應用領域,永磁牽引系統現在在風電、電動、冶金軋鋼、船舶推進、中央空調、軌道交通、石油鉆井都得到了廣泛的應用。這是國外在軌道交通領域的一些應用例子,比如高鐵、城軌、吊車。我們講一下國外的應用案例,首先是法國阿爾斯通它為低地板車輛和高鐵AGV開發了120千瓦和720千瓦全封閉永磁機,裝有兩個AGV轉向架的永磁牽引電機在2007年幫助阿爾斯通創造了574.8公里每小時的世界高鐵第一速,法國國家鐵路公司已訂購了266列裝有永磁牽引系統的動車組。國外的案例是日本東芝,日本東芝在地鐵、城際動車組、吊車機車大量應用了永磁牽引系統,已累積裝車超過700多趟。
    中車的研發歷程:中車應該是在2013年就開始了基礎技術理論研究,接著在電動汽車、地鐵車輛、高鐵和低地板車輛逐漸推廣。
    下面講一下中車的應用案例,2008年研制了電動大巴永磁傳動系統,已商業應用1萬多臺套,第一批系統已完成80萬公里的安全穩定運行。2011年,在沈陽地鐵2號線車輛裝車一臺電機,載客運營7萬公里。2014年,研制700千瓦高速動車組永磁牽引系統,正進行30萬公里正線考核。2015年開發了120千瓦的低地板車輛永磁線系統,已裝車應用。2016年跨座式單軌車與懸掛式空軌車分別安裝了永磁牽引系統,2016年長沙地鐵1號線永磁牽引系統通過中城協評審開始載客運營,現場實測整車節能30%,已載客運營超過10萬公里。2017年北京地鐵8號線也有意向準備載客運營,另外在天津6號線永磁牽引系統今年即將完成裝車應用,廈門地鐵2號線已達成10列車的永磁牽引系統的應用意向。這是中車一些應用案例的列表(圖)。
    國外軌道交通永磁牽引系統從20世紀90年代開始應用研究,目前已處于商業化推廣階段。我國經過10余年的發展,永磁牽引系統已接近國際先進水平,部分指標國際領先,具備了工程化的技術狀態,正在通過工程化應用積累相關應用維護經驗。