中国首辆永磁高铁下线试车 最快3年商业化运营

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/27 15:56:08
新京报讯 由中国南车集团株洲所研制的新一代高速列车永磁同步牵引系统,近日已成功通过国家铁道检测试验中心的地面试验考核。《新京报》记者在株洲所最新了解到,首辆装有永磁牵引系统的高铁已经在南车青岛四方整车下线,接下来将进入考核试验阶段,最快3年后实现商业化运营。

  “原来一列8节车厢的列车,需要6节车厢装备动力;采用永磁同步牵引系统后,则只需要4节车厢装备动力即可,从而节省2节车厢的牵引系统成本”,负责高铁永磁牵引系统研究的中国南车基础与平台研发中心副主任许峻峰介绍说,利用永磁电机高效率特点,可以提高列车牵引效率,节省大量电能,同时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。

  许峻峰说,由于牵引系统是机车的核心技术,虽然法、德、日等国家都在进行永磁牵引系统的研制,但一直对华实现技术封锁,中国永磁在轨道交通上的研发虽然起步较晚,但目前已经逐渐追赶上国外先进水平。株洲所此次永磁高铁的下线,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。

  ■ 揭秘


  1 牵引车减少 至少省电10%

  “株洲所自2003年起进行永磁牵引系统的研发,至今已经追赶上世界领先步伐,并且完全拥有自主知识产权。”许峻峰说:“2011年开始进行永磁高铁的研发,当时任务是600千瓦,但实际上我们做到了690千瓦”。

  许峻峰举例称,虽然目前单个的高铁用永磁电机成本比现在普遍服役的交流异步电机成本增加约10%,不过由于永磁电机具有高功率密度的特点,通过节省动拖比(即指一列固定编组的列车中,动力车与无动力车的比例),比如一辆原来需要6动2拖的列车,在装备了永磁电机后,只需要采用4动4拖就可以,其节省的2辆动车的牵引系统成本会使得安装永磁电机的整列车牵引系统成本反而降低20%,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。

  “由于永磁发电机的功率可以比异步电机更大,所以在整个车跑起来的时候,电机要求的数量更少了,”许峻峰说:“如果保持同样的动拖比,将提升整车的牵引能力。”

  据许峻峰介绍,一般来说,牵引系统能耗约占轨道交通系统总能耗的40%至50%。根据南车方面提供的数据称,在沈阳地铁测量中,永磁同步牵引系统相比于异步牵引系统可实现节能9.61%。

  经测算,目前地铁运营统计的数据是一列车平均每公里耗能为13度,按一列车每天平均跑250公里,一条线按20列车进行计算,则一条线一天耗能为65000度,如果电费按照0.85元/度电进行计算,如果2015年全国规划建设的96条轨道交通线路全部采用永磁同步牵引系统,那么每年新线运营能耗将节约1.92亿元。

  2 电机全封闭 噪音低维护少

  永磁电机与异步电机的最大区别在于它的励磁磁场是由永磁体产生的。许峻峰介绍说,异步电机,需要从定子侧吸收无功电流来建立磁场,用于励磁的无功电流导致了损耗的增加,降低了电机效率和功率因数,所以永磁电机比异步电机要节能。

  许峻峰介绍说,由于为了通风冷却,地铁用异步发电机是将线圈暴露在外的,需要定期将每台电机的滤网进行一次清洁,如果不清洁,滤网堵塞会影响电机的散热。而永磁发电机则使用全封闭式设计,更加安全可靠,此次株洲所研发的永磁发电机其绝缘技术结合了大功率机车和高铁牵引电机绝缘结构的优点,具有更高的绝缘可靠性,而全新的封闭式通风设计,则有效确保电机内部冷却系统清洁干净,相对异步牵引电机维护更少,噪音低。

  许峻峰介绍说:“由于永磁牵引电机结构和电磁方面的特点,其在地铁现场应用过程中在低速时系统噪音明显比异步电机低。整个系统噪音大概降低了3分贝左右。没有滤网清洁这样繁琐的工作,系统的寿命周期成本也大大地降低了。”

  ■ 展望


  永磁可助高铁更多走出“国门”

  株洲所副总经理、总工程师,高铁永磁牵引系统项目总设计师冯江华向记者介绍,牵引系统技术是高铁的核心技术,永磁技术在国内高铁动力应用上的突破,将使中国高铁在世界舞台上更具核心竞争力。

  永磁牵引成为下一代列车主流研究方向

  据了解,世界轨道交通车辆牵引系统技术,经历了直流系统、异步系统、永磁系统三大阶段。永磁同步牵引系统因其高效率、高功率等显著优势,正逐步取代传统牵引系统,成为下一代列车牵引系统主流研制方向。

  冯江华说,此次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。

  永磁高铁最快3年内商用


  永磁高铁的市场规模将非常可观,参照永磁地铁的商业化进程,永磁高铁的商业化预计最快3年内能达成。

  许峻峰介绍说,近几年随着国内稀土材料价格下降,让永磁体价格也随之下降,大大降低永磁牵引系统成本,而目前国外几个大厂家一直希望到中国国内寻找永磁材料供应商,以降低成本。

  就海外市场而言,直到2013年7月,日本东芝才宣布首次获得海外地铁市场永磁同步牵引系统大单:新加坡66列396辆改造车永磁同步牵引系统订单。

  冯江华介绍说,未来的某些轨道交通将会去掉齿轮箱,采用直接驱动的方式进行驱动,从而给轨道交通牵引系统带来革命性的变化。

  “由于轨道交通对体积、重量和空间限制很高,从目前技术状态来说,异步电机无法做到直接驱动,目前只有永磁电机可以做到这一点。”冯江华说。

  本版采写/新京报记者 韩旭阳
http://news.sina.com.cn/c/2014-11-06/023031100896.shtml新京报讯 由中国南车集团株洲所研制的新一代高速列车永磁同步牵引系统,近日已成功通过国家铁道检测试验中心的地面试验考核。《新京报》记者在株洲所最新了解到,首辆装有永磁牵引系统的高铁已经在南车青岛四方整车下线,接下来将进入考核试验阶段,最快3年后实现商业化运营。

  “原来一列8节车厢的列车,需要6节车厢装备动力;采用永磁同步牵引系统后,则只需要4节车厢装备动力即可,从而节省2节车厢的牵引系统成本”,负责高铁永磁牵引系统研究的中国南车基础与平台研发中心副主任许峻峰介绍说,利用永磁电机高效率特点,可以提高列车牵引效率,节省大量电能,同时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。

  许峻峰说,由于牵引系统是机车的核心技术,虽然法、德、日等国家都在进行永磁牵引系统的研制,但一直对华实现技术封锁,中国永磁在轨道交通上的研发虽然起步较晚,但目前已经逐渐追赶上国外先进水平。株洲所此次永磁高铁的下线,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。

  ■ 揭秘


  1 牵引车减少 至少省电10%

  “株洲所自2003年起进行永磁牵引系统的研发,至今已经追赶上世界领先步伐,并且完全拥有自主知识产权。”许峻峰说:“2011年开始进行永磁高铁的研发,当时任务是600千瓦,但实际上我们做到了690千瓦”。

  许峻峰举例称,虽然目前单个的高铁用永磁电机成本比现在普遍服役的交流异步电机成本增加约10%,不过由于永磁电机具有高功率密度的特点,通过节省动拖比(即指一列固定编组的列车中,动力车与无动力车的比例),比如一辆原来需要6动2拖的列车,在装备了永磁电机后,只需要采用4动4拖就可以,其节省的2辆动车的牵引系统成本会使得安装永磁电机的整列车牵引系统成本反而降低20%,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。

  “由于永磁发电机的功率可以比异步电机更大,所以在整个车跑起来的时候,电机要求的数量更少了,”许峻峰说:“如果保持同样的动拖比,将提升整车的牵引能力。”

  据许峻峰介绍,一般来说,牵引系统能耗约占轨道交通系统总能耗的40%至50%。根据南车方面提供的数据称,在沈阳地铁测量中,永磁同步牵引系统相比于异步牵引系统可实现节能9.61%。

  经测算,目前地铁运营统计的数据是一列车平均每公里耗能为13度,按一列车每天平均跑250公里,一条线按20列车进行计算,则一条线一天耗能为65000度,如果电费按照0.85元/度电进行计算,如果2015年全国规划建设的96条轨道交通线路全部采用永磁同步牵引系统,那么每年新线运营能耗将节约1.92亿元。

  2 电机全封闭 噪音低维护少

  永磁电机与异步电机的最大区别在于它的励磁磁场是由永磁体产生的。许峻峰介绍说,异步电机,需要从定子侧吸收无功电流来建立磁场,用于励磁的无功电流导致了损耗的增加,降低了电机效率和功率因数,所以永磁电机比异步电机要节能。

  许峻峰介绍说,由于为了通风冷却,地铁用异步发电机是将线圈暴露在外的,需要定期将每台电机的滤网进行一次清洁,如果不清洁,滤网堵塞会影响电机的散热。而永磁发电机则使用全封闭式设计,更加安全可靠,此次株洲所研发的永磁发电机其绝缘技术结合了大功率机车和高铁牵引电机绝缘结构的优点,具有更高的绝缘可靠性,而全新的封闭式通风设计,则有效确保电机内部冷却系统清洁干净,相对异步牵引电机维护更少,噪音低。

  许峻峰介绍说:“由于永磁牵引电机结构和电磁方面的特点,其在地铁现场应用过程中在低速时系统噪音明显比异步电机低。整个系统噪音大概降低了3分贝左右。没有滤网清洁这样繁琐的工作,系统的寿命周期成本也大大地降低了。”

  ■ 展望


  永磁可助高铁更多走出“国门”

  株洲所副总经理、总工程师,高铁永磁牵引系统项目总设计师冯江华向记者介绍,牵引系统技术是高铁的核心技术,永磁技术在国内高铁动力应用上的突破,将使中国高铁在世界舞台上更具核心竞争力。

  永磁牵引成为下一代列车主流研究方向

  据了解,世界轨道交通车辆牵引系统技术,经历了直流系统、异步系统、永磁系统三大阶段。永磁同步牵引系统因其高效率、高功率等显著优势,正逐步取代传统牵引系统,成为下一代列车牵引系统主流研制方向。

  冯江华说,此次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。

  永磁高铁最快3年内商用


  永磁高铁的市场规模将非常可观,参照永磁地铁的商业化进程,永磁高铁的商业化预计最快3年内能达成。

  许峻峰介绍说,近几年随着国内稀土材料价格下降,让永磁体价格也随之下降,大大降低永磁牵引系统成本,而目前国外几个大厂家一直希望到中国国内寻找永磁材料供应商,以降低成本。

  就海外市场而言,直到2013年7月,日本东芝才宣布首次获得海外地铁市场永磁同步牵引系统大单:新加坡66列396辆改造车永磁同步牵引系统订单。

  冯江华介绍说,未来的某些轨道交通将会去掉齿轮箱,采用直接驱动的方式进行驱动,从而给轨道交通牵引系统带来革命性的变化。

  “由于轨道交通对体积、重量和空间限制很高,从目前技术状态来说,异步电机无法做到直接驱动,目前只有永磁电机可以做到这一点。”冯江华说。

  本版采写/新京报记者 韩旭阳
http://news.sina.com.cn/c/2014-11-06/023031100896.shtml


附本人的评论

中国首辆永磁高铁下线试车

最快3年商业化运营;专家称永磁高铁更节能、安全、舒适

新京报讯 由中国南车集团株洲所研制的新一代高速列车永磁同步牵引系统,近日已成功通过国家铁道检测试验中心的地面试验考核。《新京报》记者在株洲所最新了解到,首辆装有永磁牵引系统的高铁已经在南车青岛四方整车下线,接下来将进入考核试验阶段,最快3年后实现商业化运营。

“原来一列8节车厢的列车,需要6节车厢装备动力;采用永磁同步牵引系统后,则只需要4节车厢装备动力即可,从而节省2节车厢的牵引系统成本”,负责高铁永磁牵引系统研究的中国南车基础与平台研发中心副主任许峻峰介绍说,利用永磁电机高效率特点,可以提高列车牵引效率,节省大量电能,同时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。——动力车的减少应该归功于电机功率从400千瓦提高至600千瓦级别,这与永磁无关,CRH3/380B/380C系列的异步电机早就是这个功率级别。牵引系统的数量得看具体设计,CRH380A的动力系统确实装在6节动力车下面,但是仅有4节动力车的CRH380B照样有6节车厢下面安装了牵引系统。而且目前高速列车一个逆变器可以带2~4个电机,而永磁同步电机需要一个逆变器对一个电机单独控制,逆变器的数量大幅增加。

许峻峰说,由于牵引系统是机车的核心技术,虽然法、德、日等国家都在进行永磁牵引系统的研制,但一直对华实现技术封锁,中国永磁在轨道交通上的研发虽然起步较晚,但目前已经逐渐追赶上国外先进水平。株洲所此次永磁高铁的下线,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。

■ 揭秘

1 牵引车减少 至少省电10%

“株洲所自2003年起进行永磁牵引系统的研发,至今已经追赶上世界领先步伐,并且完全拥有自主知识产权。”许峻峰说:“2011年开始进行永磁高铁的研发,当时任务是600千瓦,但实际上我们做到了690千瓦”。——文稿最开始就应该强调“永磁”指的是永磁同步电机,很多小白还以为是磁悬浮。

许峻峰举例称,虽然目前单个的高铁用永磁电机成本比现在普遍服役的交流异步电机成本增加约10%,不过由于永磁电机具有高功率密度的特点,通过节省动拖比(即指一列固定编组的列车中,动力车与无动力车的比例),比如一辆原来需要6动2拖的列车,在装备了永磁电机后,只需要采用4动4拖就可以,其节省的2辆动车的牵引系统成本会使得安装永磁电机的整列车牵引系统成本反而降低20%,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。

“由于永磁发电机的功率可以比异步电机更大,所以在整个车跑起来的时候,电机要求的数量更少了,”许峻峰说:“如果保持同样的动拖比,将提升整车的牵引能力。”——永磁同步电机的优势在于功率密度大,比如同样600千瓦级别,CRH3系列的异步电机重750千克,换成永磁的600千克就够了。至于功率本身,前面已经说过了,异步电机并不小,何况现实还存在HXD机车上1225、1633千瓦的异步电机,永磁目前还做不出来。

据许峻峰介绍,一般来说,牵引系统能耗约占轨道交通系统总能耗的40%至50%。根据南车方面提供的数据称,在沈阳地铁测量中,永磁同步牵引系统相比于异步牵引系统可实现节能9.61%。

经测算,目前地铁运营统计的数据是一列车平均每公里耗能为13度,按一列车每天平均跑250公里,一条线按20列车进行计算,则一条线一天耗能为65000度,如果电费按照0.85元/度电进行计算,如果2015年全国规划建设的96条轨道交通线路全部采用永磁同步牵引系统,那么每年新线运营能耗将节约1.92亿元。——很多人会问票价能降吗?很简单,几乎不能,现在的高速列车用50度电就能把你从北京送到上海,减到45度,才省了4块钱,不到票价的1%。何况现在盛光祖准备给动车组和25T担当的车次涨价

2 电机全封闭 噪音低维护少

永磁电机与异步电机的最大区别在于它的励磁磁场是由永磁体产生的。许峻峰介绍说,异步电机,需要从定子侧吸收无功电流来建立磁场,用于励磁的无功电流导致了损耗的增加,降低了电机效率和功率因数,所以永磁电机比异步电机要节能。

许峻峰介绍说,由于为了通风冷却,地铁用异步发电机是将线圈暴露在外的,需要定期将每台电机的滤网进行一次清洁,如果不清洁,滤网堵塞会影响电机的散热。而永磁发电机则使用全封闭式设计,更加安全可靠,此次株洲所研发的永磁发电机其绝缘技术结合了大功率机车和高铁牵引电机绝缘结构的优点,具有更高的绝缘可靠性,而全新的封闭式通风设计,则有效确保电机内部冷却系统清洁干净,相对异步牵引电机维护更少,噪音低。——永磁电机必须全封闭,因为轨道附近有大量的磨损产生的铁屑,如果没有全封闭,永磁体强大的磁力会把铁屑全吸进电机,电机就完蛋了。由于转子发热少,散热的功夫可以减少,故有可能实现全封闭。

许峻峰介绍说:“由于永磁牵引电机结构和电磁方面的特点,其在地铁现场应用过程中在低速时系统噪音明显比异步电机低。整个系统噪音大概降低了3分贝左右。没有滤网清洁这样繁琐的工作,系统的寿命周期成本也大大地降低了。”——目前电力机车、动车组低速时的噪音基本来自各种散热用的风机,减少散热工作,噪声就会减少。

■ 展望

永磁可助高铁更多走出“国门”

株洲所副总经理、总工程师,高铁永磁牵引系统项目总设计师冯江华向记者介绍,牵引系统技术是高铁的核心技术,永磁技术在国内高铁动力应用上的突破,将使中国高铁在世界舞台上更具核心竞争力。

永磁牵引成为下一代列车主流研究方向

据了解,世界轨道交通车辆牵引系统技术,经历了直流系统、异步系统、永磁系统三大阶段。永磁同步牵引系统因其高效率、高功率等显著优势,正逐步取代传统牵引系统,成为下一代列车牵引系统主流研制方向。

冯江华说,此次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。——好像北车永济宣称过其研发了700千瓦永磁同步电机,呵呵。690千瓦,CRH380A改为4M4T,电机总功率11040千瓦,轮周功率可达10500千瓦以上,350km/h剩余加速度可从0.05m/s/s提高到0.08m/s/s。对于CRH380AL,改为8M8T,功率也比原先的14M2T略大,稳赚不赔。

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。

永磁高铁最快3年内商用

永磁高铁的市场规模将非常可观,参照永磁地铁的商业化进程,永磁高铁的商业化预计最快3年内能达成。

许峻峰介绍说,近几年随着国内稀土材料价格下降,让永磁体价格也随之下降,大大降低永磁牵引系统成本,而目前国外几个大厂家一直希望到中国国内寻找永磁材料供应商,以降低成本。

就海外市场而言,直到2013年7月,日本东芝才宣布首次获得海外地铁市场永磁同步牵引系统大单:新加坡66列396辆改造车永磁同步牵引系统订单。

冯江华介绍说,未来的某些轨道交通将会去掉齿轮箱,采用直接驱动的方式进行驱动,从而给轨道交通牵引系统带来革命性的变化。——对于高速列车可能不大会采用直接驱动,涉及到电机架悬、体悬的问题,需要在转子上直接做出空心轴,安装检修不便,也不利于减少转向架的转动惯量。

“由于轨道交通对体积、重量和空间限制很高,从目前技术状态来说,异步电机无法做到直接驱动,目前只有永磁电机可以做到这一点。”冯江华说。

本版采写/新京报记者 韩旭阳

——短短几年,高速列车技术发展得很迅猛。把寿命几十上百年的、不易改建升级的高铁线路降低标准修建,着实是二逼行为。

附本人的评论

中国首辆永磁高铁下线试车

最快3年商业化运营;专家称永磁高铁更节能、安全、舒适

新京报讯 由中国南车集团株洲所研制的新一代高速列车永磁同步牵引系统,近日已成功通过国家铁道检测试验中心的地面试验考核。《新京报》记者在株洲所最新了解到,首辆装有永磁牵引系统的高铁已经在南车青岛四方整车下线,接下来将进入考核试验阶段,最快3年后实现商业化运营。

“原来一列8节车厢的列车,需要6节车厢装备动力;采用永磁同步牵引系统后,则只需要4节车厢装备动力即可,从而节省2节车厢的牵引系统成本”,负责高铁永磁牵引系统研究的中国南车基础与平台研发中心副主任许峻峰介绍说,利用永磁电机高效率特点,可以提高列车牵引效率,节省大量电能,同时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。——动力车的减少应该归功于电机功率从400千瓦提高至600千瓦级别,这与永磁无关,CRH3/380B/380C系列的异步电机早就是这个功率级别。牵引系统的数量得看具体设计,CRH380A的动力系统确实装在6节动力车下面,但是仅有4节动力车的CRH380B照样有6节车厢下面安装了牵引系统。而且目前高速列车一个逆变器可以带2~4个电机,而永磁同步电机需要一个逆变器对一个电机单独控制,逆变器的数量大幅增加。

许峻峰说,由于牵引系统是机车的核心技术,虽然法、德、日等国家都在进行永磁牵引系统的研制,但一直对华实现技术封锁,中国永磁在轨道交通上的研发虽然起步较晚,但目前已经逐渐追赶上国外先进水平。株洲所此次永磁高铁的下线,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。

■ 揭秘

1 牵引车减少 至少省电10%

“株洲所自2003年起进行永磁牵引系统的研发,至今已经追赶上世界领先步伐,并且完全拥有自主知识产权。”许峻峰说:“2011年开始进行永磁高铁的研发,当时任务是600千瓦,但实际上我们做到了690千瓦”。——文稿最开始就应该强调“永磁”指的是永磁同步电机,很多小白还以为是磁悬浮。

许峻峰举例称,虽然目前单个的高铁用永磁电机成本比现在普遍服役的交流异步电机成本增加约10%,不过由于永磁电机具有高功率密度的特点,通过节省动拖比(即指一列固定编组的列车中,动力车与无动力车的比例),比如一辆原来需要6动2拖的列车,在装备了永磁电机后,只需要采用4动4拖就可以,其节省的2辆动车的牵引系统成本会使得安装永磁电机的整列车牵引系统成本反而降低20%,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。

“由于永磁发电机的功率可以比异步电机更大,所以在整个车跑起来的时候,电机要求的数量更少了,”许峻峰说:“如果保持同样的动拖比,将提升整车的牵引能力。”——永磁同步电机的优势在于功率密度大,比如同样600千瓦级别,CRH3系列的异步电机重750千克,换成永磁的600千克就够了。至于功率本身,前面已经说过了,异步电机并不小,何况现实还存在HXD机车上1225、1633千瓦的异步电机,永磁目前还做不出来。

据许峻峰介绍,一般来说,牵引系统能耗约占轨道交通系统总能耗的40%至50%。根据南车方面提供的数据称,在沈阳地铁测量中,永磁同步牵引系统相比于异步牵引系统可实现节能9.61%。

经测算,目前地铁运营统计的数据是一列车平均每公里耗能为13度,按一列车每天平均跑250公里,一条线按20列车进行计算,则一条线一天耗能为65000度,如果电费按照0.85元/度电进行计算,如果2015年全国规划建设的96条轨道交通线路全部采用永磁同步牵引系统,那么每年新线运营能耗将节约1.92亿元。——很多人会问票价能降吗?很简单,几乎不能,现在的高速列车用50度电就能把你从北京送到上海,减到45度,才省了4块钱,不到票价的1%。何况现在盛光祖准备给动车组和25T担当的车次涨价

2 电机全封闭 噪音低维护少

永磁电机与异步电机的最大区别在于它的励磁磁场是由永磁体产生的。许峻峰介绍说,异步电机,需要从定子侧吸收无功电流来建立磁场,用于励磁的无功电流导致了损耗的增加,降低了电机效率和功率因数,所以永磁电机比异步电机要节能。

许峻峰介绍说,由于为了通风冷却,地铁用异步发电机是将线圈暴露在外的,需要定期将每台电机的滤网进行一次清洁,如果不清洁,滤网堵塞会影响电机的散热。而永磁发电机则使用全封闭式设计,更加安全可靠,此次株洲所研发的永磁发电机其绝缘技术结合了大功率机车和高铁牵引电机绝缘结构的优点,具有更高的绝缘可靠性,而全新的封闭式通风设计,则有效确保电机内部冷却系统清洁干净,相对异步牵引电机维护更少,噪音低。——永磁电机必须全封闭,因为轨道附近有大量的磨损产生的铁屑,如果没有全封闭,永磁体强大的磁力会把铁屑全吸进电机,电机就完蛋了。由于转子发热少,散热的功夫可以减少,故有可能实现全封闭。

许峻峰介绍说:“由于永磁牵引电机结构和电磁方面的特点,其在地铁现场应用过程中在低速时系统噪音明显比异步电机低。整个系统噪音大概降低了3分贝左右。没有滤网清洁这样繁琐的工作,系统的寿命周期成本也大大地降低了。”——目前电力机车、动车组低速时的噪音基本来自各种散热用的风机,减少散热工作,噪声就会减少。

■ 展望

永磁可助高铁更多走出“国门”

株洲所副总经理、总工程师,高铁永磁牵引系统项目总设计师冯江华向记者介绍,牵引系统技术是高铁的核心技术,永磁技术在国内高铁动力应用上的突破,将使中国高铁在世界舞台上更具核心竞争力。

永磁牵引成为下一代列车主流研究方向

据了解,世界轨道交通车辆牵引系统技术,经历了直流系统、异步系统、永磁系统三大阶段。永磁同步牵引系统因其高效率、高功率等显著优势,正逐步取代传统牵引系统,成为下一代列车牵引系统主流研制方向。

冯江华说,此次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。——好像北车永济宣称过其研发了700千瓦永磁同步电机,呵呵。690千瓦,CRH380A改为4M4T,电机总功率11040千瓦,轮周功率可达10500千瓦以上,350km/h剩余加速度可从0.05m/s/s提高到0.08m/s/s。对于CRH380AL,改为8M8T,功率也比原先的14M2T略大,稳赚不赔。

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。

永磁高铁最快3年内商用

永磁高铁的市场规模将非常可观,参照永磁地铁的商业化进程,永磁高铁的商业化预计最快3年内能达成。

许峻峰介绍说,近几年随着国内稀土材料价格下降,让永磁体价格也随之下降,大大降低永磁牵引系统成本,而目前国外几个大厂家一直希望到中国国内寻找永磁材料供应商,以降低成本。

就海外市场而言,直到2013年7月,日本东芝才宣布首次获得海外地铁市场永磁同步牵引系统大单:新加坡66列396辆改造车永磁同步牵引系统订单。

冯江华介绍说,未来的某些轨道交通将会去掉齿轮箱,采用直接驱动的方式进行驱动,从而给轨道交通牵引系统带来革命性的变化。——对于高速列车可能不大会采用直接驱动,涉及到电机架悬、体悬的问题,需要在转子上直接做出空心轴,安装检修不便,也不利于减少转向架的转动惯量。

“由于轨道交通对体积、重量和空间限制很高,从目前技术状态来说,异步电机无法做到直接驱动,目前只有永磁电机可以做到这一点。”冯江华说。

本版采写/新京报记者 韩旭阳

——短短几年,高速列车技术发展得很迅猛。把寿命几十上百年的、不易改建升级的高铁线路降低标准修建,着实是二逼行为。
ss4ss7 发表于 2014-11-6 11:59
附本人的评论

中国首辆永磁高铁下线试车
受教了~~~~~~看完你的点评 感觉永磁电机的优势并不比异步电机高多少  还是看永磁电机的未来发展方向吧 如果能做出超过1233瓦以上的电机 应该是其大发展的关键吧?

最后一句话我很赞同 路标降级确实很二逼。
受教了~~~~~~看完你的点评 感觉永磁电机的优势并不比异步电机高多少  还是看永磁电机的未来发展方向吧 如 ...
电机本身效率从94~95%提高至97%以上,而且节省大量散热风机的能耗,节能效果还是可以的。

受制于轴重,高速列车用不了太大功率的电机,一般动力分散的达到600千瓦级别足够,法国AGV轴数少用到了750千瓦,动力集中的也至多1200千瓦,好像只剩法铁坚持要买动力集中的高速列车。

至于机车,检修条件工作条件都不如高速列车,电机耐操比高效更重要,没必要搞永磁。不过以后技术发展了这段可能会被打脸。


永磁电机需要一比一配置逆变器,成本压力迫使它得具备较大功率以减少动轴数量。50%动力轴不能再少了,否则雨雪天起动加速度要打折扣。

而且,执行再生制动的时候可能受限。日本新干线特色之一就是正常运营时从最高速度到进站台前全部用电机执行再生制动(动力车比例高,再生制动功率超过牵引功率),快停车了才使用摩擦制动,因此节能明显,且闸片寿命很长。

而欧式高速列车要么是动力集中,要么是50%动力轴的动力分散,制动时如果都靠再生制动,动力车除了自己刹车,还得拖住没动力的车,负荷太大可能抱死,所以早早就在没动力的车厢上使闸,闸片磨损十分可观。

减少动轴比例,也是有弊端滴。

永磁电机需要一比一配置逆变器,成本压力迫使它得具备较大功率以减少动轴数量。50%动力轴不能再少了,否则雨雪天起动加速度要打折扣。

而且,执行再生制动的时候可能受限。日本新干线特色之一就是正常运营时从最高速度到进站台前全部用电机执行再生制动(动力车比例高,再生制动功率超过牵引功率),快停车了才使用摩擦制动,因此节能明显,且闸片寿命很长。

而欧式高速列车要么是动力集中,要么是50%动力轴的动力分散,制动时如果都靠再生制动,动力车除了自己刹车,还得拖住没动力的车,负荷太大可能抱死,所以早早就在没动力的车厢上使闸,闸片磨损十分可观。

减少动轴比例,也是有弊端滴。
ss4ss7 发表于 2014-11-6 22:27
永磁电机需要一比一配置逆变器,成本压力迫使它得具备较大功率以减少动轴数量。50%动力轴不能再少了,否则 ...
这么说的话 在制动方法上 日本的做法更好一些 。

看你第一帖对新闻的分析  就感觉你对永磁电机不感冒     如果永磁电机的可维护性现在比较差(这个我实际工作中还是深有体会的 设备工作的可靠性是一方面 但可维护性我感觉更重要 可维护性差 我是很反感的 花的时间 体力 脑力 麻烦程度都会大幅提升)

永磁关键还是要看可维护性能不能提高。
这么说的话 在制动方法上 日本的做法更好一些 。

看你第一帖对新闻的分析  就感觉你对永磁电机不感冒  ...
不是不感冒,是看不惯宣传部门说胡话。

可靠性和维护性确实是大问题,上小学时科普杂志上说1立方厘米钕铁硼磁体可以吸起9.x公斤的铁块,后来实际见到的是纽扣大的,吸在铁上抠都抠不动。这样磁力的东西,没有特殊工装,根本不敢动。
受教了~~~~~~看完你的点评 感觉永磁电机的优势并不比异步电机高多少  还是看永磁电机的未来发展方向吧 如 ...
木办法 返祖同志可是坚定中高速混跑派 当年就是争不过刘志军才被踢到海关系统的 这次回来只是降标已经是很克制了
木办法 返祖同志可是坚定中高速混跑派 当年就是争不过刘志军才被踢到海关系统的 这次回来只是降标已经是 ...
他为何要坚持中高速混跑呢?这么简单的帐他都算不清楚?还是他压根不相信国内的高铁技术?


重复了 编辑掉

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永磁电机需要一比一配置逆变器,成本压力迫使它得具备较大功率以减少动轴数量。50%动力轴不能再少了,否则 ...
但是控制动轴比对控制成本总是很有利的吧,拖车总比动车便宜的多。

liwei18604 发表于 2014-11-8 15:49
他为何要坚持中高速混跑呢?这么简单的帐他都算不清楚?还是他压根不相信国内的高铁技术?


当年高铁方案还在论证阶段时 返祖是支持混跑方案的 斗争失策才被踢到海关
刘志军搞350动了很多人的利益 把刘搞下去之后 把返祖放到这个位置搞降速 还有比他更适合的人选么 高铁降速本来就是各方面博弈的结果
liwei18604 发表于 2014-11-8 15:49
他为何要坚持中高速混跑呢?这么简单的帐他都算不清楚?还是他压根不相信国内的高铁技术?


当年高铁方案还在论证阶段时 返祖是支持混跑方案的 斗争失策才被踢到海关
刘志军搞350动了很多人的利益 把刘搞下去之后 把返祖放到这个位置搞降速 还有比他更适合的人选么 高铁降速本来就是各方面博弈的结果
冰刃 发表于 2014-11-8 15:57
当年高铁方案还在论证阶段时 返祖是支持混跑方案的 斗争失策才被踢到海关
刘志军搞350动了很多人的利 ...

返祖不知道犯众怒  被人骂吗?   他是想要政绩 维护官本位  还是想真心做点有进步的事业?


兵熊熊一个 将熊熊一窝 不假!


银灰 发表于 2014-11-10 23:39
返祖不知道犯众怒  被人骂吗?   他是想要政绩 维护官本位  还是想真心做点有进步的事业?


呵呵 这事哪有那么简单 你看下返祖那年出生的就知道 本来就是临时顶上的部长 搞完这事就该退休了 即完成“任务”又买了报了“大仇” 何乐而不为 搞完拍拍屁股走人 哪管事后洪水滔天

这话当年返祖刚上任就在交通区说过 现在不过是再说一次而已
银灰 发表于 2014-11-10 23:39
返祖不知道犯众怒  被人骂吗?   他是想要政绩 维护官本位  还是想真心做点有进步的事业?


呵呵 这事哪有那么简单 你看下返祖那年出生的就知道 本来就是临时顶上的部长 搞完这事就该退休了 即完成“任务”又买了报了“大仇” 何乐而不为 搞完拍拍屁股走人 哪管事后洪水滔天

这话当年返祖刚上任就在交通区说过 现在不过是再说一次而已
冰刃 发表于 2014-11-10 23:58
呵呵 这事哪有那么简单 你看下返祖那年出生的就知道 本来就是临时顶上的部长 搞完这事就该退休了 即完 ...
确实在理!倒霉的是中国铁路,还有基层的工人