項目五 永磁同步牽引電機和直線牽引電機 任務2 永磁同步電機應用

任務二

永磁牽引電機在軌道交通車輛的應用高速鐵路和城市軌道的發(fā)展需要牽引電機的體積進一步減輕。永磁同步牽引電機相對異步牽引電機而言具有效率高、體積小、重量輕、噪音低、維修量小等優(yōu)點，已成為高速鐵路和城市軌道車輛牽引電機又一個新的發(fā)展方向。一、永磁牽引電機進入20世紀后半葉，隨著磁能積高、矯頑力強的稀土永磁材料的發(fā)展，永磁電機又逐步回到大家的視野。尤其是釹鐵硼材料的發(fā)展與應用，有效降低了稀土永磁材料的成本，使得稀土永磁電機開始在工業(yè)與民用領域大規(guī)模應用。永磁牽引電機是當前軌道交通牽引系統(tǒng)技術研究的熱點，是業(yè)界公認的下一代牽引電機發(fā)展方向。德國西門子為地鐵開發(fā)了直驅式永磁牽引電機，取消了傳動齒輪箱。轉向架、永磁電機和制動裝置集合一體的新型轉向架Syntegra，將軸距由2.5m降至1.6m。二、國外技術發(fā)展概述

永磁同步牽引電機直接驅動示意圖東芝開發(fā)的AC系列列車，采用直接驅動式牽引電機，全封閉自冷卻方式。電機功率160kW，總效率95％。二、國外技術發(fā)展概況RMT1型永磁同步牽引電機1、7—車輪；2—永磁體；3—電樞；4—速度傳感器；5—轉向架結構；

6—牽引電機RMT17型永磁同步牽引電機外形日本鐵道綜合技術研究所試制成功第一臺RMT1型直接驅動水磁同步牽引電機樣機，它以窄軌高速列車NEXT250為基礎設計，安裝在獨立車輪轉向架上。牽引電動機全長可達525mm，選用Nd-Fe-B系水磁材料，持續(xù)額定輸出功率為80kW。二、國外技術發(fā)展概述三、國內技術發(fā)展概況中國中車從2003年開始永磁電機牽引系統(tǒng)的基礎研究工作，十余年來先后攻克了永磁電機牽引系統(tǒng)的關鍵技術和工藝，同時建立了永磁牽引電機系統(tǒng)仿真平臺、設計平臺與試驗平臺。2011年，中車在沈陽地鐵2號線成功實現了永磁同步牽引系統(tǒng)在軌道交通車輛的首次裝車應用，并完成了載客運營60000公里。采用JD155型永磁牽引電機，轉子為內置式磁路結構、自冷卻方式、極對數8、電機功率190kW、總效率96.3％、最大轉速3686r/min。2014年，中車承擔國家863計劃項目開發(fā)的高速動車組永磁牽引系統(tǒng)，成功實現裝車應用。永磁牽引電機的效率達到98.2％，功率密度超過1kW/kg。2015年，中車開發(fā)的120kW永磁電機牽引系統(tǒng)在低地板車上成功應用，電機采用強迫水循環(huán)冷卻，額定效率達96％，體積小的優(yōu)勢有力地解決了低地板車轉向架空間緊張的難題。三、國內技術發(fā)展概況四、永磁同步電機結構永磁同步電機的基本結構包括定子和轉子兩部分。永磁同步電機定子結構1—機座；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—轉子鐵芯；9—轉子風扇：10—轉軸永磁同步電機結構四、永磁同步電機結構5—軸承：

6—永磁體；7—隔磁材料；8—轉子鐵芯；9—轉子風扇