軌道交通新一代永磁同步牽引系統研制及應用項目通過成果評價

e車網訊：9月27日，中國城市軌道交通協會專家和學術委員會在株洲組織召開了“軌道交通新一代永磁同步牽引系統研制及應用”科技成果評價會。會議邀請了中國工程院錢清泉院士、劉友梅院士和桂衛華院士等10位專家組成專家組進行評審。

專家組認真聽取了項目團隊的匯報，并對項目技術、經濟和社會效益、產品可靠性等方面進行了討論和質詢，項目團隊結合科技成果及應用業績等方面進行了答辯。專家組從創新程度、技術經濟指標的先進程度、技術難度和復雜程度、技術重現性和成熟度、技術創新對推動科技進步和提高市場競爭能力的作用、經濟和社會效益等方面進行綜合評價。

項目攻克了軌道交通永磁同步牽引系統關鍵技術，解決了綠色低碳電傳動系統的技術難題，具有自主知識產權，取得了多項原創性成果，滿足城市軌道交通車輛運營要求。

項目攻克了永磁系統參數優化匹配設計、變流器及電機的小型輕量、高效低噪設計；解決了永磁系統高控制性能和智能診斷技術難題；搭建了綠色高效、安全智能的新一代永磁牽引系統技術、試驗及產品平臺。

項目研制的永磁牽引系統及裝置通過了第三方機構檢測，并已批量應用于城軌車輛，產品運用穩定，性能可靠，產生了良好的經濟社會效益。

協會副會長、專家和學術委員會執行副主任仲建華總結指出，針對能夠解決城市軌道交通綠色智能、自主可控的技術需要全方位做好推廣應用的支持。建議株洲中車時代電氣股份有限公司充分利用好國家、行業的政策支持和標準牽引，依托協會積極申報示范工程，提升行業影響力，加快永磁同步牽引系統的推廣應用。

株洲中車時代電氣股份有限公司總經理尚敬、中車株洲電力機車研究所有限公司副總經理劉海濤、株洲中車時代電氣股份有限公司副總經理曹偉宸、副總工程師李云等參加了會議，會議由協會專家學術委韓寶明副主任主持。

永磁同步牽引系統研發歷程：

2011年，國內首臺套在沈陽地鐵2號線實現裝車應用；

2014年，在CRH380AN高鐵動車組完成裝車考核，在成渝線載客運營；

2016年，國內首列地鐵永磁在長沙地鐵1號線裝車應用，至今已安全運營80萬公里；

2018-2020年，高效集成式TMP-PⅠ永磁同步牽引系統平臺完成開發，并在長沙、深圳、寧波、廈門、天津、佛山等市場項目大批量應用；

2021年，小型輕量、高效低噪TMP-PⅡ永磁同步系統平臺完成開發，并在廣州、寧波、深圳等城市批量應用。

2022年，在溫州S2城際動車組車輛批量裝車應用。

截止目前，軌道交通領域永磁同步電機裝車數量超8800臺。

技術創新：

軌道交通新一代永磁同步牽引系統研制及應用項目科技成果實現了列車永磁同步牽引系統及系列化產品的成功研制和高可靠性批量應用，實現了4項技術創新：

1）首創了一種集成化低雜感的四軸控變流模塊，通過均溫散熱及低雜散電感設計，解決了模塊高集成帶來的發熱集中、雜散電感大的難題，實現了牽引變流器小型輕量化，功率密度提升30%。

2）發明了一種內置式非均勻氣隙的磁路拓撲結構，通過磁場正弦調制，大幅降低了諧波損耗，解決了低開關頻率供電條件下諧波含量大的問題，實現了永磁電機效率提升至97.5%，重量降低10%。

3）提出擴展反電勢和低次諧波注入相結合的無位置傳感器控制方法，攻克了低速下非線性因素影響及高速重投的難題，首次突破了全速域無位置傳感器控制技術，在全球軌道交通行業率先實現批量化應用。

4）首次提出基于既有控制信號的非侵入式故障狀態評估及預警方法，攻克了電機失磁、絕緣、軸承等類型故障快速診斷及保護技術，在全球軌道交通領域首次批量實現了牽引系統核心部件在線狀態精準評估和故障的自診斷。