轨道交通永磁同步牵引系统
2017-06-07
来源:zcmetro.com
标签: 永磁  轨道  交通 

中车株洲所电气技术与材料工程研究院基础与平台研发中心主任、博士、教授级高工许峻峰


以下为该演讲内容,供参考与借鉴

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通过十余年的技术积累,完全掌握并验证了永磁牵引系统技术,并形成了完整、成熟的永磁牵引系统技术、制造与质量保障体系,已具备在轨道交通领域进行大规模商业应用的坚实基础。永磁牵引系统推广应用有利于提升地铁运营商的经济效益,有利于节能减排,有利于我国轨道交通核心装备技术不再受制于人


我就永磁同步牵引系统给大家做一个简单的分享。我的报告分为五个部分,就永磁的特点,它的应用现状,长沙1号线永磁线系统的方案,地面和现场实验验证,和永磁牵引系统成熟度做一个汇报。首先是永磁牵引系统的特点,首先是永磁牵引系统的发展趋势,永磁牵引系统是上世纪60年代后期到70年代在航空和航天领域得到了应用,上世纪80年代有部分推广到工业和民用电机领域。90年代由于永磁材料的进步有一个爆发式的增长。21世纪向大功率、高速度、大展距与智能化方向发展。它的技术特点就是永磁电机的转子没有损耗,所以转子不会发热,所以它的密度可以做到更高,效率也更高,应用在众多领域。永磁牵引系统的技术优势,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结合可以提高牵引系统的功率,实现直驱,取消齿轮箱,降低传动损耗。高效率和高功率因素结合可以实现节能降耗,减少维护量,降低系统生命周期的成本。低噪音可以提高乘客的舒适度。
    第二部分讲永磁牵引系统的应用现状,首先是应用领域,永磁牵引系统现在在风电、电动、冶金轧钢、船舶推进、中央空调、轨道交通、石油钻井都得到了广泛的应用。这是国外在轨道交通领域的一些应用例子,比如高铁、城轨、吊车。我们讲一下国外的应用案例,首先是法国阿尔斯通它为低地板车辆和高铁AGV开发了120千瓦和720千瓦全封闭永磁机,装有两个AGV转向架的永磁牵引电机在2007年帮助阿尔斯通创造了574.8公里每小时的世界高铁第一速,法国国家铁路公司已订购了266列装有永磁牵引系统的动车组。国外的案例是日本东芝,日本东芝在地铁、城际动车组、吊车机车大量应用了永磁牵引系统,已累积装车超过700多趟。
    中车的研发历程:中车应该是在2013年就开始了基础技术理论研究,接着在电动汽车、地铁车辆、高铁和低地板车辆逐渐推广。
    下面讲一下中车的应用案例,2008年研制了电动大巴永磁传动系统,已商业应用1万多台套,第一批系统已完成80万公里的安全稳定运行。2011年,在沈阳地铁2号线车辆装车一台电机,载客运营7万公里。2014年,研制700千瓦高速动车组永磁牵引系统,正进行30万公里正线考核。2015年开发了120千瓦的低地板车辆永磁线系统,已装车应用。2016年跨座式单轨车与悬挂式空轨车分别安装了永磁牵引系统,2016年长沙地铁1号线永磁牵引系统通过中城协评审开始载客运营,现场实测整车节能30%,已载客运营超过10万公里。2017年北京地铁8号线也有意向准备载客运营,另外在天津6号线永磁牵引系统今年即将完成装车应用,厦门地铁2号线已达成10列车的永磁牵引系统的应用意向。这是中车一些应用案例的列表(图)。
    国外轨道交通永磁牵引系统从20世纪90年代开始应用研究,目前已处于商业化推广阶段。我国经过10余年的发展,永磁牵引系统已接近国际先进水平,部分指标国际领先,具备了工程化的技术状态,正在通过工程化应用积累相关应用维护经验。