項(xiàng)目五 永磁同步牽引電機(jī)和直線牽引電機(jī) 任務(wù)2 永磁同步電機(jī)應(yīng)用

任務(wù)二

永磁牽引電機(jī)在軌道交通車輛的應(yīng)用高速鐵路和城市軌道的發(fā)展需要牽引電機(jī)的體積進(jìn)一步減輕。永磁同步牽引電機(jī)相對(duì)異步牽引電機(jī)而言具有效率高、體積小、重量輕、噪音低、維修量小等優(yōu)點(diǎn)，已成為高速鐵路和城市軌道車輛牽引電機(jī)又一個(gè)新的發(fā)展方向。一、永磁牽引電機(jī)進(jìn)入20世紀(jì)后半葉，隨著磁能積高、矯頑力強(qiáng)的稀土永磁材料的發(fā)展，永磁電機(jī)又逐步回到大家的視野。尤其是釹鐵硼材料的發(fā)展與應(yīng)用，有效降低了稀土永磁材料的成本，使得稀土永磁電機(jī)開(kāi)始在工業(yè)與民用領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用。永磁牽引電機(jī)是當(dāng)前軌道交通牽引系統(tǒng)技術(shù)研究的熱點(diǎn)，是業(yè)界公認(rèn)的下一代牽引電機(jī)發(fā)展方向。德國(guó)西門子為地鐵開(kāi)發(fā)了直驅(qū)式永磁牽引電機(jī)，取消了傳動(dòng)齒輪箱。轉(zhuǎn)向架、永磁電機(jī)和制動(dòng)裝置集合一體的新型轉(zhuǎn)向架Syntegra，將軸距由2.5m降至1.6m。二、國(guó)外技術(shù)發(fā)展概述

永磁同步牽引電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)示意圖東芝開(kāi)發(fā)的AC系列列車，采用直接驅(qū)動(dòng)式牽引電機(jī)，全封閉自冷卻方式。電機(jī)功率160kW，總效率95％。二、國(guó)外技術(shù)發(fā)展概況RMT1型永磁同步牽引電機(jī)1、7—車輪；2—永磁體；3—電樞；4—速度傳感器；5—轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)；

6—牽引電機(jī)RMT17型永磁同步牽引電機(jī)外形日本鐵道綜合技術(shù)研究所試制成功第一臺(tái)RMT1型直接驅(qū)動(dòng)水磁同步牽引電機(jī)樣機(jī)，它以窄軌高速列車NEXT250為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，安裝在獨(dú)立車輪轉(zhuǎn)向架上。牽引電動(dòng)機(jī)全長(zhǎng)可達(dá)525mm，選用Nd-Fe-B系水磁材料，持續(xù)額定輸出功率為80kW。二、國(guó)外技術(shù)發(fā)展概述三、國(guó)內(nèi)技術(shù)發(fā)展概況中國(guó)中車從2003年開(kāi)始永磁電機(jī)牽引系統(tǒng)的基礎(chǔ)研究工作，十余年來(lái)先后攻克了永磁電機(jī)牽引系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)和工藝，同時(shí)建立了永磁牽引電機(jī)系統(tǒng)仿真平臺(tái)、設(shè)計(jì)平臺(tái)與試驗(yàn)平臺(tái)。2011年，中車在沈陽(yáng)地鐵2號(hào)線成功實(shí)現(xiàn)了永磁同步牽引系統(tǒng)在軌道交通車輛的首次裝車應(yīng)用，并完成了載客運(yùn)營(yíng)60000公里。采用JD155型永磁牽引電機(jī)，轉(zhuǎn)子為內(nèi)置式磁路結(jié)構(gòu)、自冷卻方式、極對(duì)數(shù)8、電機(jī)功率190kW、總效率96.3％、最大轉(zhuǎn)速3686r/min。2014年，中車承擔(dān)國(guó)家863計(jì)劃項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的高速動(dòng)車組永磁牽引系統(tǒng)，成功實(shí)現(xiàn)裝車應(yīng)用。永磁牽引電機(jī)的效率達(dá)到98.2％，功率密度超過(guò)1kW/kg。2015年，中車開(kāi)發(fā)的120kW永磁電機(jī)牽引系統(tǒng)在低地板車上成功應(yīng)用，電機(jī)采用強(qiáng)迫水循環(huán)冷卻，額定效率達(dá)96％，體積小的優(yōu)勢(shì)有力地解決了低地板車轉(zhuǎn)向架空間緊張的難題。三、國(guó)內(nèi)技術(shù)發(fā)展概況四、永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)永磁同步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)包括定子和轉(zhuǎn)子兩部分。永磁同步電機(jī)定子結(jié)構(gòu)1—機(jī)座；2—接線盒；3—定子鐵芯；4—定子繞組；5—軸承：

6—永磁體；7—隔磁材料；8—轉(zhuǎn)子鐵芯；9—轉(zhuǎn)子風(fēng)扇：10—轉(zhuǎn)軸永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)四、永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)5—軸承：

6—永磁體；7—隔磁材料；8—轉(zhuǎn)子鐵芯；9—轉(zhuǎn)子風(fēng)扇