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我國首輛永磁高鐵下線試車 最快三年實現商用(圖)
1 牽引車減少至少省電10%
“株洲所自2003年起進行永磁牽引系統的研發,至今已經追趕上世界領先步伐,并且完全擁有自主知識產權。”許峻峰說:“2011年開始進行永磁高鐵的研發,當時任務是600千瓦,但實際上我們做到了690千瓦”。
許峻峰舉例稱,雖然目前單個的高鐵用永磁電機成本比現在普遍服役的交流異步電機成本增加約10%,不過由于永磁電機具有高功率密度的特點,通過節省動拖比(即指一列固定編組的列車中,動力車與無動力車的比例),比如一輛原來需要6動2拖的列車,在裝備了永磁電機后,只需要采用4動4拖就可以,其節省的2輛動車的牽引系統成本會使得安裝永磁電機的整列車牽引系統成本反而降低20%,另一方面可以利用永磁電機高效率特點,提高列車牽引效率,節省大量電能,降低列車的全壽命周期成本。
“由于永磁發電機的功率可以比異步電機更大,所以在整個車跑起來的時候,電機要求的數量更少了,”許峻峰說:“如果保持同樣的動拖比,將提升整車的牽引能力。”
據許峻峰介紹,一般來說,牽引系統能耗約占軌道交通系統總能耗的40%至50%。根據南車方面提供的數據稱,在沈陽地鐵測量中,永磁同步牽引系統相比于異步牽引系統可實現節能9.61%。
經測算,目前地鐵運營統計的數據是一列車平均每公里耗能為13度,按一列車每天平均跑250公里,一條線按20列車進行計算,則一條線一天耗能為65000度,如果電費按照0.85元/度電進行計算,如果2015年全國規劃建設的96條軌道交通線路全部采用永磁同步牽引系統,那么每年新線運營能耗將節約1.92億元。
2 電機全封閉噪音低維護少
永磁電機與異步電機的最大區別在于它的勵磁磁場是由永磁體產生的。許峻峰介紹說,異步電機,需要從定子側吸收無功電流來建立磁場,用于勵磁的無功電流導致了損耗的增加,降低了電機效率和功率因數,所以永磁電機比異步電機要節能。
許峻峰介紹說,由于為了通風冷卻,地鐵用異步發電機是將線圈暴露在外的,需要定期將每臺電機的濾網進行一次清潔,如果不清潔,濾網堵塞會影響電機的散熱。而永磁發電機則使用全封閉式設計,更加安全可靠,此次株洲所研發的永磁發電機其絕緣技術結合了大功率機車和高鐵牽引電機絕緣結構的優點,具有更高的絕緣可靠性,而全新的封閉式通風設計,則有效確保電機內部冷卻系統清潔干凈,相對異步牽引電機維護更少,噪音低。
許峻峰介紹說:“由于永磁牽引電機結構和電磁方面的特點,其在地鐵現場應用過程中在低速時系統噪音明顯比異步電機低。整個系統噪音大概降低了3分貝左右。沒有濾網清潔這樣繁瑣的工作,系統的壽命周期成本也大大地降低了。”
編輯:于瑋琳
關鍵詞:我國首輛永磁高鐵 商用 株洲