中国南车研制成功最大功率永磁同步牵引电机
空心轴永磁直驱同步牵引电机组装工艺
空心轴永磁直驱同步牵引电机组装工艺发布时间：2022-08-24T01:59:11.797Z 来源：《新型城镇化》2022年17期作者：初永为刘海东郭明慧[导读] 永磁直接驱动式同步牵引电动机的转子内部嵌有永久磁铁,磁力很大,对定子等磁性物质具有很大的吸附性,从而使转子因磁力而不能装进定子;同时,定?转子容易发生互相吸引?碰撞,从而导致绝缘损坏,从而缩短电动机的绝缘寿命,从而给电动机的安全带来危险?因此,定?转子合装是决定永磁同步电动机能否顺利装配的重要因素?中车永济电机有限公司山西省永济市 044502摘要：电机的制造工艺根据电机本身的用途?功率?结构?原理等不同而大相径庭。
其定子结构及制造方法也不同，决定了其制造和组装工艺也形式多样。
在微型电机制造领域，不少电机生产厂家的电机制造和组装工艺还在使用20世纪的生产工艺和技术设备，定子制造还停留在手工组装，即人员用手逐个在简单治具上组装，效率不仅低下，品质还无法保证。
本文分析了永磁直驱同步牵引电机组装工艺，提出了最佳的组装方案?关键词：永磁直驱同步牵引电机空心轴电机装配永磁直接驱动式同步牵引电动机的转子内部嵌有永久磁铁,磁力很大,对定子等磁性物质具有很大的吸附性,从而使转子因磁力而不能装进定子;同时,定?转子容易发生互相吸引?碰撞,从而导致绝缘损坏,从而缩短电动机的绝缘寿命,从而给电动机的安全带来危险?因此,定?转子合装是决定永磁同步电动机能否顺利装配的重要因素?1组装工艺要点1.1定?转子合装方式永磁同步驱动电动机的转子主要由永磁体?转子铁芯?中空转轴等部件构成,而中空转轴没有中心孔,也没有参照物?如果电机定?转子合装为水平安装,容易造成定?转子相互吸引?刮伤定子绕组,造成安全隐患?若电机为垂直安装,则通过导杆?导套?定中心基座等工具之间的精确配合,使定?转子合装时具有很好的导引作用,实现电机定?转子合装的精准定位,确保电机定?转子的合装质量?1.2空心轴的定位基准虽然空心轴占用的空间体积比较大,但是在确保转轴机械性能前提下,空心轴可以有效降低转子重量,因此永磁直驱同步牵引电机的转轴选用空心轴形式?空心轴和实心轴的组装工艺差异如下:(1)一般电机转轴有端面的中心孔和各外圆台阶可用于定位?⑵空心轴没有中心孔和可借鉴的基准面,外圆台阶受装配面空间限制,需要使用工装来完成工艺基准?设计基准和测量基准的统一,以此来确保空心轴的定心精度并确保空心轴定位时不损伤轴头?1.3装配精度要求永磁同步驱动电动机的重量在911公斤左右,采用圆柱形轴承,对电机的关键部件精度和组装精度有较高的要求?为保证电机定?转子合装时不会对端部线圈和轴承造成损坏,本机型的生产工艺为:定?转子合装为垂直装配?采用适当的加工基准,设计出一套模具,并利用模具的精密配合,使其定?转子合装,以确保无定位端轴承的压装质量?图2 为该型号永磁同步牵引电机定?转子合装工装示意图?2.1定位端轴承装配和基准定位端轴承装配是以中心线为基准的?首先,将基准由空心轴中心线转换至空心轴的内径边缘处?然后,将空心轴内径边缘处的基准,转换至定位端空心轴内径定心座板上?再将可旋转吊环安装在定心座板上,最后,使用可旋转吊环对转子进行吊装?2.2组装过程根据工装设计,非定位端挡圈?轴承外盖和外油封需在定?转子合装完后进行装配?定子装配过程是:将轴承冷压压入非定位端端盖轴承室一将非定位端端盖安装至定子上?转子装配过程是:将轴承冷压压入定位端端盖轴承室一定位端端盖与转子装配?定?转子合装过程是:安装定心底座至支架上一将定子吊转至支架上一定子定位端端面安装导向杆一将导向管安装在转子非定位端空心轴端面一将定心座板安装至转子定位端空心轴端面—将可旋转吊环安装至定心座板一完成定?转子合装?图3 该型号电机定位端端盖实物图2.3非定位端轴承的精密装配与基准的转换在导向管加导向杆的双重导向和各工装的配合下,通过各止口间高精度的精密配合公差来实现定位,完成非定位端轴承内?外圈同时压装的超高精度的装配?定?转子合装后,由于最后安装的是非定位端轴承,因此必须进行基准转换,即从非定位端定心底座转换至定心底座的导筒上,最后将基准转换至导向管?通过定位端定心座板和吊环的配合,完成永磁直驱同步牵引电机转子的吊装?即完成基准从定位端向非定位端定心的转移和统一?3工装设计和制造3.1定位端工装选材导向管选用无缝不锈钢钢管,相对尼龙材质,一方面能减轻重量,另一方面,大幅降低了工装成本?导向管尾部设计一个角度为5°,长度为30mm的倒角,以便导向管与底座上的定心导筒完美配合,从而顺利完成定、转子合装?3.2定位端工装结构定位端定心座板与空心轴为过渡配合,可旋转吊环进行吊装,紧固螺栓用以锁定定位端工装?定位端工装结构如图4所示?图4 转子定位端工装结构示意图3.3非定位端工装选材转子非定位端工装结构如图5所示?非定位端轴承定心导筒选用圆钢20材质(其钢强度低,韧性?塑性和焊接性好),在定心导筒中部设计了一个大于其两端直径的圆槽(图6);定心底座选用45钢,定心底座与非定位端端盖止口定位处,采用高精度公差配合,以确保定心底座与非定位端端盖止口完成精准定位?图5 转子非定位端工装结构示意图图6 定心底座局部放大图3.4非定位端工装的作用(1)定心底座与非定位端端盖止口面为间隙配合,目的是为了留有弹性余量,以抵消电机在非定位端轴承压装过程中的干扰力?(2)定心底座导筒中间位置孔径略大于导筒两端,目的是为了在定?转子合装过程中,导向管下落至导筒时,避免出现偏心现象?4结语对永磁直驱同步牵引电机组装工艺进行探讨,在原有永磁同步牵引电机的组装工艺上,增加了5项关键工艺控制点,分别是:(1)装配方式采用立式装配;(2)公差带的精准选择;(3)基准的恰当转换;(4)装配方案的专用选定;(5)电机外型庞大下工装的巧妙设计?以上措施大幅提高了电机一次装配成功的合格率?参考文献：[1]尹若义.HX_N5型机车牵引电机齿端轴承温升报警故障分析与处理[J].铁道机车与动车,2020(10):37-40.[2]汪安灿,廖新明.微型电机定子自动组装工艺的研究与设计[J].机电工程技术,2020,49(08):174-176.[3]夏炜,廖新明,揭新平.微型电机自动齿轮组装工艺的研究与设计[J].机电工程技术,2020,49(08):184-186.[4]吴锡礼. M风扇电机工厂基于价值流的精益生产改善[D].华南理工大学,2020.DOI:10.27151/ki.ghnlu.2020.002602.[5]李永,李钢强.某型全自动起重机在核电厂电机组装中的应用研究[J].中国设备工程,2019(18):139-141.。
crh5型动车组牵引电机的设计思路
文章标题：深度探讨CRH5型动车组牵引电机的设计思路一、引言CRH5型动车组作为我国高速铁路系统中的一员，其牵引电机的设计思路至关重要。
在本文中，我们将深入探讨CRH5型动车组牵引电机的设计原理、技术特点以及未来发展方向，以便更好地理解和把握这一关键技术。
二、CRH5型动车组牵引电机的基本原理1. 永磁同步电机的应用在CRH5型动车组中，采用了永磁同步电机作为牵引电机的主要驱动装置。
永磁同步电机以其高效、节能和响应速度快的特点，成为了高速列车牵引装置的首选。
其基本原理是利用永磁体产生的磁场与电流产生的磁场相互作用，从而实现电机的驱动。
2. 多级变频控制系统为了更好地发挥永磁同步电机的性能，CRH5型动车组采用了多级变频控制系统。
通过精确控制电机的供电频率和电压，使得电机在不同速度和负载下都能保持高效率运行。
这也是CRH5型动车组能够在高速行驶过程中保持稳定、平顺的重要技术支持。
三、CRH5型动车组牵引电机的技术特点1. 高效率采用永磁同步电机的CRH5型动车组，在高速运行状态下能够保持较高的效率。
这一特点不仅能够降低能耗，还能够提升动车组的整体性能和运行稳定性。
2. 超高速响应永磁同步电机具有响应速度快的特点，这使得CRH5型动车组能够在加速、减速过程中实现平稳、快速的动力输出，提升了列车的晚点率和行车安全性。
3. 可靠性作为牵引装置的关键部件，CRH5型动车组牵引电机在设计上考虑了多种安全因素，包括过载、过热、故障检测等。
这些设计使得牵引电机在长期高强度运行中能够保持可靠性，减少故障发生的可能性。
四、CRH5型动车组牵引电机的未来发展方向1. 轻量化设计随着轨道交通技术的不断进步，对于动车组的整体轻量化设计要求越来越高。
未来CRH5型动车组牵引电机的发展方向之一将是轻量化设计，以提升列车的牵引效率和能源利用率。
2. 高温超导技术应用高温超导技术的发展为电机设计带来了新的可能性，未来的CRH5型动车组牵引电机可能会采用高温超导材料，以实现更高效、更节能的牵引输出。
中国高铁电机驱动的现状及其发展-赵竞涵仝昊
中国高铁电机驱动技术现状与发展作者：仝昊赵竞涵学院：电气工程学院专业：电气工程及其自动化班级：电气41班指导老师:丁文副教授中国高铁电机驱动技术现状与发展摘要：随着中国高速铁路建设快速进行，作为高速铁路技术重中之重的电机驱动技术在中国也发展迅猛。
随着中国南车与北车的合并，中国中车成为了高速动车市场上的巨无霸，其系列产品全面达到世界先进水平，其电机驱动技术也在很大程度上引领着中国高铁电机驱动技术的发展。
目前，我国高铁动车组的动力核心是大功率交流异步反馈式电动机，本文详细介绍了这种电动机的基本原理，并与常见的直流电机比较，阐述了它的性能优势。
现阶段的中国电机驱动技术发展趋势是由交流异步电机向永磁电机过渡，通过比较异步电机与永磁电机的相似处与区别，阐述了永磁电机的独有优势，并结合中国永磁电机的研发实例，说明了现阶段中国高铁驱动电机的发展现状与发展方向。
关键词：电机驱动技术异步电机永磁电机With the rapid process of construction of high speed railway in China, the technology of motor drive, as the priority of priorities of the technology of high speed railway, is developing fast. Along with the combination of CSR and CNR, CRRC becomes the monolith in the market of MU trains. The whole range of its products have reached world advanced level. The technology of motor drive of CRRC, to a large extent, leads the development of that in China. Nowadays, the core power of MU trains in China is high power AC induction motor. The details of the basic principles of this motor are introduced in this essay. And compared with the ordinary DC motor, its superiority of performance is also expounded. The trend in development of the technology of motor drive is moving seamlessly from AC induction motor to permanent magnet motor. With the comparison of the similarity and difference of induction motor and permanent magnet motor, this essay expounds the extinct advantages of permanent magnet motor. Combined with research and development examples, the state of development and the development direction of motor of high speed train in China at the present stage are explained.Keyword: The technology of motor drive, Induction motor, Permanent magnet motor引言目前，中国高速铁路建设进入了快速发展阶段，根据《中长期铁路网规划（2008年调整）》，中国将规划建设“四纵四横”客运专线，客车速度目标值达到每小时200公里以上。
城市轨道交通永磁牵引电机研发应用方案(一)
城市轨道交通永磁牵引电机研发应用方案一、实施背景随着城市化进程的加速，城市轨道交通作为绿色、高效的交通方式受到了广泛的关注。
牵引电机作为城市轨道交通的核心部件，其性能直接关系到列车的安全、稳定与节能。
当前，城市轨道交通牵引电机主要由异步电机和直流电机组成，但两者均存在一定的弊端。
异步电机效率低、能耗大；直流电机则需要定期维护和更换碳刷和换向器，且容易产生无线电干扰。
因此，研发永磁牵引电机成为当前的一大趋势。
二、工作原理永磁牵引电机是一种利用永磁体产生磁场的电机。
它主要由定子、转子和轴承组成。
定子由导磁材料制成，用于产生磁场；转子由导电材料制成，用于产生动力；轴承则用于支撑转子。
在运行过程中，定子中的导磁材料产生变化的磁场，与转子中的永磁体相互作用，产生转矩。
由于使用了永磁体，该电机具有高效、节能、使用寿命长的特点。
三、实施计划步骤1.需求分析：明确城市轨道交通牵引电机的需求，包括功率、速度、稳定性、维护周期等。
2.理论研究：研究永磁牵引电机的设计理论，包括磁场分布、转矩产生机制、效率分析等。
3.样品设计：根据理论分析，设计永磁牵引电机的样品。
4.实验测试：对样品进行实验测试，包括空载试验、负载试验、稳定性试验等。
5.优化改进：根据实验结果，对样品进行优化改进，提高性能。
6.工业化生产：当样品性能达到预期后，进行工业化生产。
四、适用范围该研发应用方案适用于城市轨道交通中的列车牵引系统。
不仅可以用于新建线路，也可以用于既有线路的改造。
五、创新要点1.采用了新型的永磁材料，提高了电机的效率和性能。
2.优化了电机设计，降低了电机的体积和重量，提高了功率密度。
3.采用了先进的生产工艺，保证了电机的质量和稳定性。
六、预期效果1.提高电机的效率，预计节能20%以上。
2.减少电机的维护次数，延长使用寿命30%以上。
3.提高列车的稳定性和舒适度。
4.降低列车的噪音和无线电干扰。
5.提高列车的运行速度和安全性。
6.降低列车的能耗和碳排放。
中国研制成功电力机车新.doc
中国研制成功电力机车新"心脏"两种新型的变频调速异步交流牵引电动机最近在株洲电力机车厂研制成功。
经过国家权威电机检测机构测试，JD116型1225千瓦电机是我国目前功率最大、科技含量最高、技术水平最先进的交流牵引电机，可与国际最先进的同类产品媲美。
随着交流传动技术的发展，交流传动电力机车将逐渐取代交直传动电力机车。
1998年，铁道部提出国内机车用10年时间逐步完成这一转换。
为实现"10年转换工程"，株洲电力机车厂已成功地研制出设计时速200公里以上的"蓝箭"交传机车，但其三大部件之一的牵引电机仍采用国外产品，进口价格十分昂贵，给振兴民族工业带来一定压力。
株洲电力机车厂科技人员大胆借鉴国际先进技术，结合国内成功经验，在不到一年的时间内便成功研制出JD116、JD117变频调速异步牵引电动机，实现了交传机车关键部件的国产化。
该电机采用无机壳全焊接复合结构的定子，既减轻了整个电机的重量，又很好地改善了定子的散热条件和磁场的均匀性，避免电机磁路的局部饱和。
据了解，这两种新型电动机，可广泛运用于交流传动电力机车、各类城市轨道车、轻轨车以及地铁等动力分散型机车和动力集中型机车，有着良好的市场前景。
/2001.4.10美文欣赏1、走过春的田野，趟过夏的激流，来到秋天就是安静祥和的世界。
秋天，虽没有玫瑰的芳香，却有秋菊的淡雅，没有繁花似锦，却有硕果累累。
秋天，没有夏日的激情，却有浪漫的温情，没有春的奔放，却有收获的喜悦。
清风落叶舞秋韵，枝头硕果醉秋容。
秋天是甘美的酒，秋天是壮丽的诗，秋天是动人的歌。
2、人的一生就是一个储蓄的过程，在奋斗的时候储存了希望；在耕耘的时候储存了一粒种子；在旅行的时候储存了风景；在微笑的时候储存了快乐。
聪明的人善于储蓄，在漫长而短暂的人生旅途中，学会储蓄每一个闪光的瞬间，然后用它们酿成一杯美好的回忆，在四季的变幻与交替之间，散发浓香，珍藏一生！3、春天来了，我要把心灵放回萦绕柔肠的远方。
高速列车永磁同步牵引系统
技术前景
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。 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 。
意义
牵引系统技术是机车的核心技术，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。
技术优势
一、牵引车减少至少省电10%
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。
世界形势
在德、日、法等高铁大国，永磁同步传动系统已经应用到了高速 动车组、地铁车辆、低地板车辆、单轨车以及机车调车等领域，大多 完成了样机的开发和实际线路的考核，在某些场合正逐步进行小批量 应用。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。 目前，西门子、庞巴迪等国际设备制造商均将永磁牵引系统作为 其研发方向。
永磁同步牵引电机的起动方法及相关设备[发明专利]
![永磁同步牵引电机的起动方法及相关设备[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/eaeaeff010a6f524ccbf85ec.png)
专利名称：永磁同步牵引电机的起动方法及相关设备
专利类型：发明专利
发明人：李华湘,杨金霞,胡华,井睿康,孟繁东,崔龙,胡勇峰,刘春秀,元约平,陈致初
申请号：CN201410624334.6
申请日：20141107
公开号：CN104333277A
公开日：
20150204
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种永磁同步牵引电机的起动方法及相关设备。
该方法通过检测永磁同步牵引电机的转子处于静止状态下的转子和定子的相对位置；依据转子和定子的相对位置确定转子所在的位置区域，并查找位置区域对应的三相定子绕组导通方式，三相定子绕组导通方式用于确定永磁同步牵引电机中要导通的两相绕组及其所输入的直流电流；在预设导通时间内控制要导通的两相绕组输入所述直流电流，以使永磁同步牵引电机达到起动条件。
从而保证在不受转子位置影响的情况下，使永磁同步牵引电机产生满足车辆牵引启动要求的正向电磁转矩，拖动负载开始转动和加速，后续能够平滑地进入变频调速过程，实现永磁同步牵引电机牵引负载顺利启动的目的。
申请人：南车株洲电力机车研究所有限公司
地址：412001 湖南省株洲市石峰区时代路169号
国籍：CN
代理机构：北京集佳知识产权代理有限公司
代理人：王宝筠
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tq-800永磁同步牵引电机参数
题目：TQ-800永磁同步牵引电机参数一、概述TQ-800永磁同步牵引电机是一种高性能的电动汽车驱动电机，具有高转矩密度和高效率的特点。
本文将从电机的基本参数、性能参数、控制参数等方面对TQ-800永磁同步牵引电机进行详细介绍。
二、电机的基本参数1. 额定功率：TQ-800永磁同步牵引电机的额定功率为800kW，具有较高的动力输出能力。
2. 额定转速：电机的额定转速为2500rpm，能够提供较大的输出扭矩和运行稳定性。
3. 额定电压：TQ-800永磁同步牵引电机的额定电压为750V，具有较高的工作电压范围。
4. 极数：电机的极数为6极，采用内置永磁体设计，能够提供更高的磁场密度和功率密度。
三、电机的性能参数1. 峰值转矩：TQ-800永磁同步牵引电机的峰值转矩达到了3200N·m，能够满足车辆加速、爬坡等高负载工况需求。
2. 额定效率：电机的额定效率高达95，能够有效减少能量损耗，提高整车的续航里程。
3. 最大转速：TQ-800永磁同步牵引电机的最大转速可达5000rpm，具有较好的动力输出特性。
4. 起动性能：电机起动性能优良，能够实现纯电动车的快速起步和平顺加速。
四、电机的控制参数1. 控制方式：TQ-800永磁同步牵引电机采用了先进的矢量控制技术，能够实现精准的转矩控制和调速控制。
2. 制动模式：电机具备可调的再生制动功能，能够将制动能量回馈至电池进行能量回收。
3. 保护功能：电机内置多重保护功能，包括过流保护、过温保护、短路保护等，能够有效保护电机的安全运行。
4. 通讯接口：TQ-800永磁同步牵引电机支持CAN总线等多种通讯接口，便于与整车控制系统进行联动。
五、总结TQ-800永磁同步牵引电机作为一种高性能、高效率的电机，具有较大的功率输出和稳定的运行特性。
其控制参数先进，能够适应多种工况需求。
未来随着电动汽车行业的持续发展，TQ-800永磁同步牵引电机有望在电动汽车领域发挥重要作用。
中国南车自主研发完成船舶电力推进系统
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中国南车自主研发完成船舶电力推进系统
作者：
来源：《中国水运》2015年第04期
据悉，由中国南车株洲所自主研制的船舶电力推进变频驱动系统日前成功应用在中集来福士建造的一艘5万吨半潜船上，且近日顺利地完成了一系列的高难度考核，通过了美国船级社（ABS）的认证和船东船厂的验收。
我国在船舶电力推进领域起步较晚，高端海工电力驱动市场一直被国外公司垄断，这一窘况严重制约了中国海洋工程装备事业的发展。
这是我国大吨位级海洋工程船舶首次应用自主品牌的船舶电力推进变频驱动系统，成功打破了国外公司在该领域的垄断。
本次装载该套系统的5万吨半潜船总长216米，型宽43.米，型深13.35米，配备有DP2动力定位系统、无人机舱和全可移尾浮箱，能满足多种海工作业要求，适合全球无限制航区运作。
近日，在极端严酷和高度危险的环境下，该套系统顺利完成了两船套设备的系统联调和系泊试验报验工作。
在为期16天的试航过程中，针对不同的海况进行了推进控制、DP动力定位等一系列测试工作。
在海洋上，要精确固定船身位置很有难度。
本产品在DP动力定位控制模式下，完成了长达一周时间不同功率段的运行考核，实现整船精准的动力定位，完全满足各类海况下的连续作业。
此外，这套系统还攻克了船舶驱动用大功率、极大惯量电机的快速动态响应技术和不确定负载工况下的转矩动态补偿技术，各类指标均达到国际先进水平。
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28日，具有国际先进水平的高速永磁变频电机系统在南车株洲电机有限公司成功下线，将为某企业最新研制的水蒸气压缩机提供尖端动力。
与传统的三相异步电机配套增速箱系统相比，能源利用效率提升约15%，这标志着南车电机已经全面掌握高速永磁变频电机系统核心技术，为我国流体机械实现节能、环保提供了先进的动力系统解决方案。
据南车电机技术中心永磁电机研发部经理晏才松介绍，该电机额定功率
165KW，额定转速18000转/分，从启动加速至额定转速仅需9秒，整个动力系统性能优异，运行平稳，噪声低，振动小，全生命周期成本低。
此次研制成功的高速永磁变频电机系统包括电机、变频器与高速滑动轴承等。
整套系统采用高速永磁同步变频调速技术，电机直接驱动压缩机运行，与传统的三相异步电机通过齿轮箱增速再驱动压缩机相比，省去了增速齿轮箱，从而消除了齿轮箱所导致的功率损失、噪声和振动，结构紧凑、维护简单，大大降低了动力系统的体积，节约了机器安装的空间以及后期维护的工作量与使用成本。
由于电机转速的提升，高速永磁电机与同等功率三相异步电机相比，体积大大缩小，重量降低，材料消耗降低，驱动运行的压缩机体积也变小，成本降低，从而使得整套蒸汽压缩机整机具有高效率、高可靠性、高功率密度的优点。
南车电机作为我国轨道交通牵引动力的领跑者，2013年自主研制的我国首台高速动车组用TQ-600型永磁同步牵引电机，在运行考核中性能优异。
此次高速永磁变频电机系统研制成功，彰显了南车电机在永磁电机研制技术、制造工艺、试验能力的国际先进水平。
因为超高的性价比与优质的服务，目前已有20余家国内外高速流体机械。
永磁同步牵引电机高速惰行时反电势问题的研究
１．２反电势及其对列车牵引传动系统的影响
北京交通大学硕士学位论文
由于永磁同步电机不需要转子磁场励磁，而是由转子上的永久磁体提供转子 磁场，因而转子磁场不会随着外部所接三相电流的变化而变化。从永磁同步电机 （内置式）的结构图，即图１．１可以看到，当电机不供电且仍然转动时，在转子上 的永久磁铁仍然会产生转子旋转磁场，这个磁场在定子三相绕组中的感应电动势 来就称为反电势。反电势不仅与转子磁场的大小有关，而且与电机转速成正比， 其计算公式为【８】：
ｂａｃｋ—ＥＭＦ
ｏｎ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｍａｎｙ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄ ｖｅｒｉｆｉｅｄ ｂｙ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｉｎｓｔａｎｃｅｓ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ
ａｂｏｖｅ，Ｗｈｅｎ ＰＭＳＭ
ｉｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ
ｈｉｌｇｈ ｗｉｌｌ
ｓｐｅｅｄ ｒａｉｌｗａｙ ｖｅｈｉｃｌｅ ｔｒａｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｂａｃｋ ＥＭＦ ｐｒｏｂｌｅｍ ｍａｙ ｏｃｃｅｒ，ａｎｄ
２）非受控再生制动（Ｕｎｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ
４１。
Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ
ＵＣＧ）的研究
对于非受控再生制动的研究，国内外较少有文章介绍。文献［１５］从稳态的角度，忽 略了定子电阻和交直轴电流耦合，讨论了电机非受控再生制动与电机凸极率的关 系ｔ坫】；文献［１６】讨论了应用于混合动力机车上的牵引电机非受控再生制动的控制方
地铁车辆用160kW永磁直驱同步牵引电动机研制
2020.16科学技术创新地铁车辆用160kW 永磁直驱同步牵引电动机研制晏才松张道禄（中车株洲电机有限公司，湖南株洲412001）20世纪90年代随着永磁材料性能的不断完善以及电力电子技术的进步，永磁电机研发逐步成熟，也使永磁电机得到越来越广泛的应用。
永磁同步电机具备体积小、重量轻、功率密度大、低速输出转矩大、效率高、维护简单等优点，电机为全封闭结构，无内部风冷噪声。
永磁同步电机输出特性适用于直驱模式，当其与转向架整合实现直驱后，可取消齿轮箱，减少传动效率损失，降低维护量和传动噪声。
日本、德国等发达国家在永磁直驱技术方面发展得较早，其技术也相对较成熟。
20世纪90年代，日本JR 公司开始研制永磁同步直驱牵引电机，并于2002年在103系列的动车组上载客运行考核，经过20万公里的运行数据对比，系统节能超过10%，噪声也降低越5dB 。
西门子公开发的新型城轨列车用永磁同步直驱牵引电机系统，电机的功率为150kW ，采用封闭式、机壳水冷的冷却方式，与制动系统一起高度集成在转向架上，电机的转速大大降低从而降低噪声约15dB ，电机体积缩小约10%，效率提升了3%[1]。
经过各国过去二十多年的研究，永磁直驱技术已凸显出其优点并显示出强大的生命力，但同时该技术还有地方需要完善，比如永磁直驱电机的研发，如何将永磁直驱电机更好的与转向架相结合而不恶化转向架的固有性能，永磁直驱电机的控制等。
我国轨道车辆的永磁直驱技术尚处于起步阶段，开展轨道交通车辆直驱永磁同步牵引电机研究可促进电机控制理论、电机本体电磁理论、生产制造、试验验证等多学科领域的进步，逐步提升我国在永磁直驱牵引系统领域的设计和应用能力，推动我国轨道交通牵引系统能够产品的升级换代和技术创新。
本文地铁车辆给定的技术指标和要求，研制了一台160kW 永磁直驱同步牵引电动机，从直驱电动机的技术特点、电机关键问题的解决、特殊结构的设计等方面进行了重点研究，并研制了样机进行了测试。
国内轨道交通领域最大功率永磁同步牵引电机研制成功
国内轨道交通领域最大功率永磁同步牵引电机研制成功
佚名
【期刊名称】《城市轨道交通研究》
【年(卷),期】2012(15)7
【摘要】2012年5月29日获悉，中国南车株洲电力机车研究所有限公司试制的高速动车组用600kW永磁同步牵引电动机在出厂试验中表现优异，各项试验结果与计算结果相互吻合，这标志着目前国内轨道交通领域功率最大的永磁同步牵引电动机已成功完成试制。
【总页数】1页(PI0003-I0003)
【关键词】永磁同步;最大功率;交通领域;牵引电机;轨道;国内;牵引电动机;出厂试验【正文语种】中文
【中图分类】U469.11
【相关文献】
1.轨道交通车辆用永磁同步牵引电机结构设计 [J], 何思源;刘雄;李伟业;刘凡梦
2.轨道交通领域最大功率永磁同步牵引电动机研制成功 [J],
3.功率最大的永磁同步牵引电动机在湖南株洲研制成功 [J], 《科技日报》
4.轨道交通新型永磁同步牵引电机的设计与比较 [J], 钱曙杰
5.我国功率最大的永磁同步牵引电动机研制成功 [J], 柳湘
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永磁同步牵引电动机在铁路机车中的应用
１ 永 磁 同步 牵 引 电机 特 点 及 其 应 用 现 状
１ ． １ 永磁 同步 牵 引 电机 特点
同 。永 磁 同步 电机通 常可 分 为表 面 贴 式 和 内嵌 式 ２
种， 由于 内嵌 式永 久 磁铁在 转 子铁心 内部 ， 可 做成 凸
相比， 永 磁 电机结 构 更 紧凑 、 功率密度高、 宽 负 载 范 围 内效 率更 高 ， 且 可 用 作 无 齿 轮箱 的直 接 传 动 系 统
Ａｐｐｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ＰＭ ＳＭ ｉ ｎ Ｒａ ｉ ｌ ｗａ ｙ Ｌｏ ｃ ｏ ｍｏ ｔ ｉ ｖ ｅ ｓ
Ｚｈ ａ ｏ Ｘｉ ａ ｏ ｑ ｉ ａ ｎ
（ Ｃ Ｓ Ｒ Ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ ｄ ｕ Ｌ ｏ ｃ ｏ ｍ ｏ ｔ ｉ ｖ ｅ＆ Ｒ ｏ ｉ ｌ ｉ ｎ ｇ Ｓ ｔ ｏ ｃ ｋ Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ． Ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ ｄ ｕ ， Ｓ ｉ ｃ ｈ ｕ ａ ｎ ６ １ ０ ０ ５ １ ）
综 述 述 评
文章编号 ： １ ０ ０ ７ ￣ ０ ３ ４ （ ２ ０ １ ３） ０ ６ ００ － ０ １ － ０ ３
永磁 同步 牵引 电动机 在铁 路机 车 中的应 用
赵 晓 谦
（ 南车 成都机 车 车辆有 限公 司， 四川 ， 成都 ６ １ ０ ０ ５ １ ）
摘 要： 在 介 绍 永磁 同 步 牵 引 电 机 特 点 及 其 在 铁 路 机 车 中应 用 现 状 的 基 础 上 ， 重 点 探 讨 了永 磁 同
磁 同步 电动机 的励 磁 由转 子 上 的永久 磁 铁 产 生 ， 没 有无 功励 磁 电流 ， 其功 率 因数更 高 ， 且 其定 子铜 耗也 相对 较小 ， 在稳 态 运 行 时 无 转 子 铜耗 。因 此永 磁 同
CRH380A牵引电机
CRH380A牵引电机1. 简介CRH380A牵引电机是中国高速动车组CRH380A的关键部件之一。
本文档将详细介绍CRH380A牵引电机的特点、结构、工作原理以及维护注意事项。
2. 特点CRH380A牵引电机具有以下特点：•高效能：牵引电机具备高功率和高转速的特点，能快速带动高速动车组起步。
•节能环保：采用先进的电机控制技术，有效减少能耗，并降低对环境的影响。
•高可靠性：牵引电机采用高品质零部件和可靠性设计，具备出色的可靠性和稳定性。
•长寿命：经过精确计算和测试的牵引电机，能够经受长时间的高速工作而不易损坏。
•易于维护：牵引电机的结构简单，易于拆卸和维护，降低了维修成本和时间。
3. 结构CRH380A牵引电机的结构可分为以下几个主要部分：•外壳：由高强度金属材料制成，具有良好的耐腐蚀性和机械强度。
•定子：由铁芯和绕组组成，绕组经过精确绝缘和安装，确保电流传导和绝缘性能。
•转子：由铁芯和永磁体组成，通过电流激励产生磁场，与定子之间产生相互作用。
•联轴器：将电机与传动系统连接，传递动力并保持同步运作。
•冷却系统：采用强制循环的风冷系统，有效降低电机温度，保证长时间高效工作。
4. 工作原理CRH380A牵引电机的工作原理基于电磁感应和电流互作用的原理。
具体工作过程如下：1.电源供电：将高压直流电源接入电机，提供驱动电能。
2.定子绕组激励：通过定子绕组输入电流，产生旋转磁场。
3.转子磁场感应：转子磁场与定子磁场相互感应，产生电动势。
4.电流互作用：电动势驱动转子电流激励，进一步增强转子磁场。
5.动力输出：转子磁场与定子磁场相互作用，产生转矩，驱动牵引系统。
5. 维护注意事项为确保CRH380A牵引电机的正常运行和延长其寿命，需注意以下几个维护事项：•定期检查冷却系统：清理风道和散热器，保证电机散热效果。
•检测绝缘性能：定期使用绝缘测试仪检测电机的绝缘性能，确保安全使用。
•拆卸维护时注意：在拆卸电机进行维修时，注意磁铁吸力和安全操作。
中国南车研制的中央空调永磁变频驱动技术节能40％
中国南车研制的中央空调永磁变频驱动技术节能40％
佚名
【期刊名称】《稀土信息》
【年(卷),期】2012(000)002
【摘要】日前,从中国南车株洲所获悉,装载由中国南车研制生产的机载绿色变频器和高速永磁同步电机(转速12000rpm,功率400kW)的全球首台双级高效永磁同步变频离心式冷水机组在珠海成功下线.经国家压缩机制冷设备质量监督检验中心检测,该机组在ARI工况(即符合美国空调与制冷学会标准ARI550/590-2003的工况)下,满负荷能效比可达6.73,部分负荷能效比达11.2,实现满负荷(COP)与部分负荷(IPLV)指标双高效.在相同工况条件下,可比普通离心式冷水机组节能40％以上,机组效率提升65％以上,成为目前世界上最节能的商用中央空调机组.其中的大功率高速永磁同步变频调速技术,经包括5名院士在内的专家组一致鉴定,填补了国内空白,处于国际领先水平.
【总页数】1页(P35)
【正文语种】中文
【相关文献】
1.我国中央空调永磁变频驱动技术节能40％ [J],
2.中央空调管理节能与技术节能的方法 [J], 殷文强
3.全球轨道交通将掀“永磁革命”中国南车或可一马当先? [J], 张乃琳
4.我国中央空调永磁变频驱动技术节能40％ [J],
5.中国南车永磁ISG电机将批量应用 [J],
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HXD1C型电力机车牵引电机
HXD1C型电力机车牵引电机简介HXD1C型电力机车牵引电机是中国铁路总公司研发生产的一种高功率电机，用于驱动铁路机车的牵引系统。
该电机采用了先进的设计和制造技术，具有较高的功率密度、高效率和可靠性。
技术参数1.额定功率：6000 kW2.额定转速：1000 rpm3.电压等级：AC 380 V4.极数：245.防护等级：IP246.冷却方式：自然通风结构设计HXD1C型电力机车牵引电机采用了双极槽绕组、直流电势无刷电机设计。
其主要结构组成包括转子、定子、绕组和冷却系统。
转子转子由高强度铁心和永磁体组成，具有较高的磁导率和抗磁饱和能力。
通过合理的磁路设计和永磁体的选材，可使转子具有较高的密度磁场和较低的能耗。
定子定子由铜导线绕成的绕组和电机铁心组成。
绕组采用对称设计，保证了电机的平衡性和稳定性。
电机铁心采用高质量的硅钢片制造，以减少铁损和提高效率。
绕组HXD1C型电力机车牵引电机的绕组采用了高温耐压绝缘材料，能够在高温和高压环境下正常工作。
绕组的设计和制造工艺能有效地降低电流的损耗，提高电机的功率输出效率。
冷却系统HXD1C型电力机车牵引电机采用了自然通风冷却系统。
电机通过的风流能够有效地带走发热部分的热量，保持电机在工作时的正常温度。
冷却系统的设计和布局合理，可提高电机的散热效果。
特性与优势1.高功率密度：HXD1C型电力机车牵引电机采用先进的电机设计和制造技术，具有较高的功率密度，能够在相同体积内提供更大的功率输出。
2.高效率：电机采用先进的磁路设计和绕组工艺，以及低损耗的材料制造，能够在工作时提供较高的功率输出效率。
3.可靠性：电机的设计和制造过程严格按照国际标准进行，并经过严格的质量控制和测试，保证了电机的可靠性和稳定性。
4.环保节能：电机采用无刷设计和高效率绕组，能够减少能源的消耗和环境的污染，符合现代环保节能要求。
应用领域HXD1C型电力机车牵引电机主要应用于中国铁路系统中的电力机车牵引系统，用于驱动和控制机车的牵引力。
最先进高铁牵引技术被称高铁节能神器
最先进高铁牵引技术被称高铁节能神器最先进高铁牵引技术被称高铁节能神器“谁拥有永磁牵引系统，谁就拥有高铁的话语权”【发现中国原创技术】中国高铁用上了世界最先进的牵引技术历时11年，累计1000万次试验，积累150G数据，耗资1亿元，中国中车旗下株洲电力机车研究所有限公司(下称“株洲所”)攻克了第三代轨道交通牵引技术，即永磁同步电机牵引系统(下称“永磁牵引系统”)，掌握完全自主知识产权，成为中国高铁制胜市场的一大战略利器。
2015年5月16日，长沙地铁1号线使用的永磁同步电机成功交付。
这是国内首次将永磁同步电机装载在整列地铁车辆投入装车应用。
中国工程院院士、株洲所总经理丁荣军透露，目前，株洲所已研发出可用于时速500公里的高铁动车的690kW永磁牵引系统，即将小批量生产。
这标志着我国成为继德、日、法等国之后，世界上少数几个掌握高铁永磁牵引系统技术的国家之一。
“中国具有完全自主知识产权的永磁牵引系统已经迈开产业化步伐，中国轨道交通的‘永磁牵引时代’终于来临了。
”丁荣军表示。
从“地铁用”到“高铁用”：“爬完衡山又去登珠峰”牵引传动系统在业内被称为“列车之心”，其性能在某种程度上决定了列车的动力品质、能耗和控制特性，也影响着列车的经济性、舒适性与可靠性，是节能升级的关键。
世界轨道交通车辆牵引系统的第一代是直流电机牵引系统，第二代是起步于20世纪70年代的交流异步电机牵引系统，为当前的主流技术。
株洲所副总经理冯江华介绍，“对轨道交通牵引技术来说，永磁牵引系统是一场革命，谁拥有永磁牵引系统，谁就拥有高铁的话语权。
”永磁牵引系统是列车的动力系统，由变流器和电机两大部分组成，其中变流器相当于列车的`心脏，电机好比是列车的肌肉，电机主要负责传达动力，完成电能到机械能转变，带动列车平稳行驶。
目前，西门子、庞巴迪等国际设备制造商均将永磁牵引系统作为其研发方向。
在这个新兴领域，中国并没有输在起点。
2003年，有关永磁牵引系统的阐述第一次传入冯江华的耳朵。
高铁永磁同步牵引系统及原理图
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。
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。
中国自主研发高铁永磁牵引电机打破国际技术垄断
中国自主研发高铁永磁牵引电机打破国际技术垄断4月22日中国南车旗下南车株洲电机有限公司22日对外透露，该公司与国家重点院校浙江大学联合研制、列入国家863计划“高速铁路重大关键技术及装备研制重点项目”、具有完全自主知识产权的TQ-600型永磁同步牵引电机，在该公司国家级检测试验站成功通过各项试验验证，具有良好的“抗去磁”能力，各项性能指标达到了设计要求，成为国内首台通过国家级验证的高铁永磁牵引电机。
据了解，该型号永磁同步牵引电机将于2014年初率先装备已经大量服役的350km/h高铁，进一步提高中国高铁在节能、减排、安全、舒适等方面的竞争优势，标志着中国高铁已经打破国际技术垄断，成功跨入永磁驱动时代。
该公司主管设计师何云风介绍，永磁牵引电机具有功率密度大、动力转化效率高、过载保护能力强等优点，而永磁体失磁则是困扰其推广应用的世界性难题。
TQ-600型永磁同步牵引电机采用世界新型稀土永磁材料，其矫顽力高达381h，磁体稳定性好，抗去磁能力强。
当试验温度达到180℃时，永磁体不可逆损失低于5%。
通过有限元仿真分析，该永磁体完全满足电机抗去磁的要求。
在各种运行极限条件下，永磁体也不会产生退磁现象，确保了电机性能的可靠性。
据了解，一列8节编组的高铁采用TQ-600型永磁电机驱动之后，相对目前采用的365 kW交流电机，单台电机功率提升65%，达到600KW，最大功率635kW，电机总数可由24台减少为13台。
单台电机功率密度提升31.5%，重量减少1/3，列车电机总重量减轻3165kg，相当于50多位成年人的体重，达到国际先进水平，这对中国高铁进一步节能降耗具有重大意义据介绍，该电机在绝缘性能、通风结构等方面也处于国际领先地位。
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；采用全新的封闭式通风设计，确保电机内部冷却系统清洁干净。
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笔者从南车株洲所获悉，由该公司试制的高速动 车组用600千瓦永磁同步牵引电动机出厂试验表 现优异，各项试验结果与计算结果吻合。这标志 着我国轨道交通领域最大功率的永磁
同步牵引电动机试制成功。牵引电传动系统用于 轨道交通车辆装备中实现机电能量转换，其性能 在某种程度上决定了轨道交通车辆的动力品质、 能耗和控制特性，是轨道交通车辆节能
升级的关键部件。永磁同步电机体积小、重量轻、 效率高、功率密度高，因而受到轨道交通行业密 切关注。此次该公司研制成功的600千瓦永磁同 步牵引电动机，是在此前地铁用永
磁同步牵引电机的成功经验上，开发的国内第一 台高速动车组用永磁同步牵引电机，也是我国目 前轨道交通领域功率最大的永磁同步牵引电动机， 功率密度高、体积限制严。研发团队
攻克了系统匹配技术、逆变器开关频率低和中间 回路高等难点以及通风冷却结构、电机轻量化和 大功率永磁电机制造技术等难关，整体技术水平 国内领先。据中国工程院院士、南车株
洲所总经理丁荣军介绍，与传统的异步牵引电动 机相比，永磁同步电机具有转速稳、效率高、体 积小、重量轻、噪声低、可靠性高等诸多优势， 采用永磁驱动的同步牵引电机体积可以
上海自仪三厂 wer
较传统的异步牵引电机驱动系统，节能可达到 10%以上，应用前景十分广泛。南车株洲所从 2003年开始进行永磁同步牵引系统基础研究。经 过近系统仿真平台和 试验平台，成功解决了永磁同步牵引电动机温升 高的现象，攻克了弱磁控制、高速时的带速度重 新投入控制等一系列技术难题。