高速列车永磁同步牵引系统
CRH2型动车组牵引传动系统工作原理及控制
CRH2型动车组牵引传动系统工作原理及控制简介CRH2型动车组是中国铁路总公司研制的一种高速动车组，它采用了先进的牵引传动系统，使得列车运行更加平稳、舒适、安全。
本文将对CRH2型动车组牵引传动系统的工作原理及控制做简要介绍。
牵引传动系统设计结构CRH2型动车组牵引传动系统主要由两部分组成：1.传动控制装置（Traction Control Unit，简称TCU）：负责对牵引变流器进行控制，使它能够在不同工况下提供合适的电能给电机车转动。
2.永磁同步电机：由牵引变流器接受高压直流电流，再将其转化为交流电流供给电机。
永磁同步电机与牵引变流器通过两根电缆相互连接，通过双馈变流器的控制可以调整电机的转速、电流及扭矩。
工作原理当列车开始加速时，列车的电控系统将加速命令发给TCU，TCU会根据加速命令计算出需要给永磁同步电机提供多少电能，然后再将指令发送给牵引变流器。
牵引变流器会将直流电信号转换成三相交流电信号，通过永磁同步电机的转子产生电磁场，与电机内部的电磁场相互作用，产生转矩，从而使电车向前行驶。
当列车开始减速时，列车的电控系统将减速命令发给TCU，TCU会根据减速命令计算出需要回收多少列车惯性能量供给电网，然后再将指令发送给牵引变流器。
牵引变流器将列车由电动状态转为电制动状态，在电机内部通过电气反向转换的方式，将电能从电机中抽走转化成电动红外辐射远距离无线通信份额，反馈到直流供电系统中，从而实现了回收列车惯性能量的目的。
控制系统设计控制方式CRH2型动车组采用了集中式控制方式，所有永磁同步电机通过车载TCU统一控制，从而使整个牵引传动系统工作更加稳定。
在TCU中，采用了现代化的控制理念，通过高效控制算法实现列车的稳定加速和减速，并满足列车输入输出功率的匹配。
控制原理TCU通过精准测量永磁同步电机的工作状态，包括转速、电流、电压等参数，来掌握牵引传动系统的工作状态。
当需要加速或减速时，TCU会立即对永磁同步电机的控制信号进行调整，从而保证列车稳定运行。
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。
轨道交通永磁直驱式牵引系统介绍
轨道交通永磁直驱式牵引系统介绍永磁直驱式牵引系统（PMSM）指将永磁同步电机整体地安装在轮轴上，形成整体直驱系统，即一个轮轴就是一个驱动单元，省去了一个齿轮箱。
目前，轨道交通领域占据主流的是交流传动牵引系统。
但交流电机固有的力矩特性使之在最高额定转速的时候才能输出最大转矩，而永磁同步电机可以在一个很宽的转速范围内输出恒定的最大转矩。
因此交流电机必须采用齿轮箱进行减速；而永磁同步电机有输出恒定转矩的特性，所以可以直接驱动。
永磁直驱式牵引系统（PMSM）是下一代牵引传动系统的发展方向。
目前，拥有世界轨道交通技术最先进的德、日、法已经在研制下一代永磁直驱牵引系统的高速列车，预计在2010年前后投入市场。
（1）德国铁路股份有限公司将在2012年前后购置新一代ICE4高速列车，这种列车取消了传统的齿轮传动，采用永磁同步电机直接驱动的牵引系统。
（2）法国阿尔斯通公司AGV动力分散型高速列车将采用永磁同步电机驱动，其电力牵引系统已经被设计成“VVVF-PMSM一对一模式”，也就是永磁同步电机牵引所需要的一个逆变器驱动模块对应一个电机的要求。
AGV的转向架是具有法国特色的铰接式。
（3）日本将对现有窄轨铁路进行全面的提速改造，同时正在实施NEXT250（21世纪时速250公里的窄轨高速列车）项目，该项目将采用永磁同步电机直接驱动的低重心低重量大功率的单轴独立车轮转向架牵引系统。
日本计划将在现有新干线上采用以永磁同步电机直接驱动的新型高速列车DDM。
永磁直驱式牵引系统（PMSM）的优点：（1）PMSM起动牵引力大；可以在一个很宽的转速范围内输出恒定的最大转矩。
PMSM直驱系统控制性能好；（2）PMSM发热小，因此电机冷却系统结构简单、体积小、噪声小；特别是在高速范围中电机噪声明显降低；（3）PMSM允许的过载电流大，可靠性显著提高；功率效率高以及功率因素高；（4）系统采用全封闭结构，无传动齿轮磨损、无传动齿轮噪声，免润滑油、免维护；系统传动损耗明显降低，系统发热量小；（5）整个传动系统重量轻，簧下重量也比传统的轮轴传动的轻，单位重量的功率大；（6）由于电机采用了永磁体，省去了线圈励磁，理论可节能10%以上；（7）由于没有齿轮箱，可对装向架系统随意设计：如柔式装向架、单轴转向架，使列车动力性能大大提高。
CRH380动车组牵引系统技术概论
CRH380动车组牵引系统技术概论CRH380动车组是中国铁路总公司研发的一款高速动车组。
其牵引系统是整个动车组的重要部分，它能够为整个列车提供可靠的驱动力，并保证列车在高速运行中的平稳性和安全性。
本文将对CRH380动车组牵引系统技术进行概述，以便更好地了解这一先进技术。
CRH380动车组的牵引系统主要由电动机、逆变器、传动系统和控制系统四个主要部分组成。
其中，电动机是动车组实现电力驱动的重要设备，逆变器将直流电源转换为交流电以供电动机使用，传动系统将电动机的转动力传递到车轮上，控制系统则负责监控和控制整个牵引系统的运行。
首先，电动机是CRH380动车组牵引系统的核心部分。
其采用三相异步牵引电动机，其最大输出功率可达10,500千瓦。
电动机的特点是耐高温，运行稳定性好，并且具有较高的效率和动力输出。
它可以提供足够的驱动力来使列车在高速运行时达到理想的速度。
其次，逆变器是牵引系统的另一个重要组成部分。
它的作用是将车载电池组提供的直流电转换成可用于电动机的交流电。
逆变器具有高效的电力转换和电力调节功能，能够根据实际需要提供不同频率和电压的电力输出。
这样，它可以满足列车在不同速度和负载条件下的不同需求。
传动系统将电动机的转动力传递到车轮上。
在CRH380动车组中，采用了齿轮传动系统。
它由电动机和主传动轴上的齿轮组成，能够将电动机的转动力通过齿轮的配合传递到车轮上，确保列车能够平稳地行驶。
传动系统的设计需要考虑到动车组的高速性能和运行稳定性，以及对于噪音和震动的控制。
最后，控制系统对整个牵引系统进行监控和控制。
它能够实时检测电动机、逆变器和传动系统的运行状态，并根据列车的实际情况调整系统的工作参数。
控制系统还可以对列车的加速度和速度进行精确控制，保证列车在运行过程中的平稳性和安全性。
综上所述，CRH380动车组牵引系统是一个复杂而高效的技术系统。
它由电动机、逆变器、传动系统和控制系统四个主要部分组成，这些部分相互配合，共同实现列车的高速运行。
高速列车永磁同步牵引系统课件
04
高速列车永磁同步牵引系统的应 用
在中国高速列车中的应用
技术引进与自主研发 中国高速列车在发展过程中，引 进了国外的永磁同步牵引系统技 术，并逐步实现自主研发。
未来发展 随着技术的不断进步，永磁同步 牵引系统将在中国高速列车中得 到更广泛的应用，并推动列车性 能的进一步提升。
线路覆盖 目前，中国高速列车永磁同步牵 引系统已广泛应用于京沪高铁、 京广高铁、沪昆高铁等主干线铁 路。
高温环境
高速列车在运行过程中会 遇到高温环境，对永磁同 步电机的性能和寿命产生 影响。
电磁兼容性
永磁同步电机在运行过程 中会产生较强的磁场，需 要考虑其对周围设备和环 境的影响。
经济性挑战
成本问题
永磁同步电机相对于传统的直流电机 来说，成本较高。
维护成本
永磁同步电机的维护成本也相对较高 ，需要专业的技术人员进行维护和检 修。
控制系统包括速度控制器、电 流调节器、转矩控制器等，通 过调节电机的输入电压和电流 实现对电机转矩和转速的控制
。
控制系统需要具备快速响应和 精确控制的能力，以适应高速 列车运行过程中的复杂变化。
控制系统还需要具备故障诊断 和保护功能，以确保列车运行 的安全性和可靠性。
传感器
01
传感器是高速列车永磁同步牵引系统的重要组成部分，用于监测和控 制系统的运行状态。
冷却系统通常采用液冷方式，通过循环的冷却液将电机产生的热量带 走并散发到外界。
冷却系统的设计需要充分考虑散热效率和系统的可靠性，以确保电机 不会因为过热而损坏。
在高速列车运行过程中，冷却系统还需要具备应对突发情况的能力， 如冷却液泄漏或循环不畅等问题。
03
高速列车永磁同步牵引系统的优 势
永磁同步牵引电机高速惰行时反电势问题的研究
ｕｎｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｄｕｒｉｎｇ ｃｏａｓｔｉｎｇ．Ａｆｔｅｒ ｓｏｍｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｕｎｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ
ｈａｖｅ ｂｅｅｎ
ｏｎ
ｔｈｅ ｆｏｒｍｉｎｇ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ
ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ａｎｄ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ
ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ，ｔｗｏ ｍｅｔｈｏｄｓ ｔｏ
２
绪论
分析可得【１０】：
图１－２永磁同步电机主电路结构图
Ｆｉｇ．１—２ Ｍａｉｎ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ ｏｆＰＭＳＭ
（１）惰行时如果反电势较大，且逆变器直流侧电容不能完全吸收再生能量导 致直流侧过电压，电压的值大于ＩＧＢＴ的耐压值Ｕ孵。ｒ，那么ＩＧＢＴ有可能被烧毁【ｌｌ】； （２）如果电机反电势大于直流侧电压∽。，那么电流经逆变器的反并联二极
ｔｏ
ａｒｅ
ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ｉｎ ｏｒｄｅｒ
ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅ
ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｂａｃｋ・ＥＭＦ ｐｒｏｂｌｅｍ ｄｕｒｉｎｇ
ＫＥＹＷＯＲＤＳ：ｐｅｒｍａｎｅｎｔ
ＣＩ。ＡＳＳＮ０：ＴＭ９２１．２‘
ｍａｇｎｅｔ
ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｔｒａｃｔｉｏｎ ｍｏｔｏｒｓ；ｂａｃｋ－ＥＭＦ；ｆｌｕｘ
ｗｅａｋｅｎｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌ；ｕｎｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ
ｆａｃｔｏｒ
ｌｉｔｔｌｅ ｖｏｌｕｍｅ，ｌｉｇｈｔ ｗｅｉｇｈｔ，ｈｉｇｈ
ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ｐｏｗｅｒ
ａｎｄ ｈｉｇｌｌ
ｃａｌｌ
ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ，ｅｒｅ．Ｆｏｒ ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｏｆ
ｐｅｒｍａｎｅｎｔ
ｍａｇｎｅｔ ｍａｔｅｒｉａｌ，ｔｈｅ ｂａｃｋ ＥＭＦ
HST的工作原理
HST的工作原理HST（Hybrid Synchronous Traction）是一种混合同步牵引技术，广泛应用于高速列车和地铁系统中，以提高动力传输效率和降低能源消耗。
HST的工作原理可以简单分为三个主要部份：电力供应系统、牵引系统和控制系统。
1. 电力供应系统：HST的电力供应系统主要由电网、变电站和供电装置组成。
电网通过变电站将高压交流电转换为适合列车使用的直流电，并通过供电装置将电能传输到列车上。
供电装置通常位于轨道上方，通过接触线与列车上的受电弓相连，以提供列车所需的电能。
2. 牵引系统：HST的牵引系统由电动机、传动装置和车轮组成。
电动机是HST的核心部件，通常采用三相异步电动机或者永磁同步电动机。
电动机通过传动装置将电能转化为机械能，并驱动车轮旋转，推动列车前进。
传动装置通常采用齿轮传动或者直接驱动方式，以实现电能的高效转换和传输。
3. 控制系统：HST的控制系统主要由主控制器、传感器和电子设备组成。
主控制器负责监测列车的运行状态和控制电动机的工作，以实现列车的加速、减速和制动等功能。
传感器用于实时检测列车的速度、位置和负载等参数，并将这些信息传输给主控制器。
电子设备则负责处理和传输控制信号，确保牵引系统的稳定运行。
总体来说，HST的工作原理是通过电力供应系统将电能传输到列车上，然后通过牵引系统将电能转化为机械能，驱动车轮旋转，推动列车前进。
控制系统则负责监测和控制列车的运行状态，以确保HST的安全和高效运行。
HST的工作原理具有以下优点：1. 高效能源利用：HST采用直流电供电和高效电动机，能够实现能源的高效转换和利用，降低能源消耗。
2. 高速运行：HST的电动机具有较高的功率密度和转速范围，能够提供足够的牵引力，使列车能够以较高的速度运行。
3. 环保节能：HST的高效能源利用和低能耗特性，使其成为一种环保节能的交通工具，有助于减少对化石能源的依赖和减少空气污染。
4. 平稳舒适：HST的控制系统能够实现精确的速度调节和平稳的加减速过程，提供乘客舒适的乘坐体验。
高速列车的牵引系统技术
高速列车的牵引系统技术近年来，随着人们生活水平的提高以及旅游观光的需求增加，高速列车成为了出行的首选方式之一。
而高速列车的牵引系统技术是高速列车能够持续高速运行的重要因素之一。
牵引系统是高速列车的动力来源，它的主要作用是提供足够的牵引力将列车推行。
早期的列车牵引系统以直流电机为主，这种牵引系统结构比较简单，但效率较低，还存在一些安全隐患。
随着科学技术的不断进步，交流牵引系统逐渐被引入，使得高速列车的速度和牵引力有了很大的提高。
目前，高速列车牵引系统的技术主要作用在三个方面：提高效率、降低能耗、提高安全性。
下面就分别进行阐述。
一、提高效率高速列车高效的行驶速度离不开牵引系统技术的不断提升。
基于高铁列车的高速特性，牵引系统的效率是提高列车速度的重要因素之一。
高效率的牵引系统的设计不仅需要考虑牵引能力，还需要考虑其稳定性和平稳性，确保列车能够在高速行驶过程中保持平稳的运行状态。
为了提高效率，目前的高速列车牵引系统主要使用了三相异步电动机（PMSM）和永磁同步电动机（SM），以及流体力学与热力学相结合的牵引系统。
这些技术可以显著提高列车的牵引能力以及提高其运行效率。
二、降低能耗降低能耗也是高速列车牵引系统技术的一个重要方向。
传统的高速列车牵引系统中，急停急启、超前牵引等操作会导致电能的损失，提高列车的能耗。
因此，如何降低能耗一直是高速列车牵引系统技术研究的重点。
近年来，对于高速列车牵引系统能耗问题，研究人员提出了一些有效的措施。
例如：优化牵引运行参数，改进牵引系统控制算法，提高备用能源等等。
这些措施可以有效地降低列车的能耗，并且不会影响列车的运行安全。
三、提高安全性高速列车行驶的速度快、牵引力大，为了保障运行的安全性，在牵引系统设计中，还需要考虑如何保障列车的安全性。
目前主要采用以下两种措施：1.高速列车牵引系统结构可靠性高速列车牵引系统中，牵引系统各个组成部分的结构可靠性是保证运行安全的重要因素。
因此，高速列车牵引系统的设计需要严格遵循标准，并定期检测和保养。
crh380a技术参数
crh380a技术参数CRH380A是中国铁路总公司研发的一款高速动车组列车，是中国高速铁路发展的重要里程碑。
它的技术参数在世界范围内都具有领先水平，为中国高速铁路的发展做出了重要贡献。
CRH380A的最高设计时速达到了380公里/小时，是当时世界上最快的列车之一。
它采用了全铝合金车体，具有较低的空气阻力和较高的强度，能够在高速运行时保持稳定性。
车体采用了流线型设计，减少了空气阻力，提高了列车的运行效率。
CRH380A采用了8辆编组，总长度达到了200米。
每辆车厢都配备了先进的空调系统，确保乘客在列车上的舒适度。
车厢内部设计合理，座椅宽敞舒适，乘客可以在旅途中放松身心。
车厢还配备了先进的音视频娱乐系统，乘客可以观看电影、听音乐等，增加旅途的乐趣。
CRH380A采用了最新的牵引系统，配备了强大的电力机车。
它采用了永磁同步电机，具有高效率和低噪音的特点。
牵引系统还配备了先进的制动系统，能够在高速运行时快速减速，确保列车的安全性。
CRH380A还采用了先进的控制系统，能够实现列车的自动驾驶。
它配备了先进的信号系统和通信系统，能够实时监测列车的运行状态，并与调度中心进行通信。
控制系统还具有自动驾驶功能，能够根据预设的路线和速度自动驾驶，提高列车的运行效率和安全性。
CRH380A的技术参数在世界范围内都具有领先水平。
它的最高设计时速达到了380公里/小时，是当时世界上最快的列车之一。
它的车体采用了全铝合金材料，具有较低的空气阻力和较高的强度。
它的牵引系统采用了永磁同步电机，具有高效率和低噪音的特点。
它的控制系统具有自动驾驶功能，能够提高列车的运行效率和安全性。
CRH380A的研发和应用，标志着中国高速铁路技术的重大突破。
它不仅提高了中国高速铁路的运行速度和安全性，也为中国高速铁路的国际化发展做出了重要贡献。
未来，中国高速铁路将继续引领世界高速铁路技术的发展，为人们提供更加便捷、舒适和安全的出行方式。
高速列车牵引及制动系统的控制
高速列车牵引及制动系统的控制引言高速列车是一种现代交通工具，其速度飞快，行驶过程中需要稳定而高效的牵引和制动系统，以确保乘客和货物的安全并提高运行效率。
本文将针对高速列车牵引和制动系统的控制方面进行讨论。
一、高速列车的牵引系统高速列车的牵引系统是指将能源转化为动力，使列车在轨道上运行的关键部件。
其包括牵引电机、变速器、控制电缆和驱动轮组等多个部分。
下面将逐一介绍各部分的作用和特点。
1. 牵引电机牵引电机是高速列车牵引系统的核心部件，其作用是将电能转化为机械能，驱动轮组旋转，实现列车运行。
高速列车通常采用交流异步电机来作为牵引电机。
该电机具有起动时冲击小、占用空间小、质量轻等优点，在高速列车牵引系统中得到广泛应用。
2. 变速器变速器是将牵引电机输出的电能转换为合适的机械功率输出到驱动轮组的装置。
其可以将电机的力矩大小、转速进行调整，以适应列车运行的不同条件。
高速列车的变速器一般采用先进的电子变速系统，其能够根据列车的速度和负载自动调整变速器的工作状态，达到最佳的牵引效果。
3. 控制电缆控制电缆是高速列车中采用的电气传输系统，其作用是将列车运行所需的电能、信号传输到各个部件。
高速列车中的控制电缆通常采用高可靠性、耐压、耐磨损和耐高温的特殊材料制作，以确保其在高速列车运行过程中稳定可靠地传输信号和电能。
4. 驱动轮组驱动轮组是高速列车运行的关键部件之一，它通过与铁路轨道摩擦的方式转动，将机械能转化为动能，推动列车前进。
高速列车通常采用6轴式车辆，每个轴上配备2个驱动轮组，以确保列车的牵引能力。
二、高速列车的制动系统高速列车的制动系统是为了提高列车安全性而设计的。
它主要负责控制列车在行驶过程中的刹车和停车，以确保列车停车的速度和平稳性。
1. 机械制动系统机械制动系统是高速列车制动系统的最为基础的部分，它包括制动器、制动齿轮等部件。
通常情况下，高速列车在进站、刹车的过程中会采用机械制动系统，这样可以保证列车在短时间内停车，并且具有重复性好、故障率低等优点。
高速列车永磁同步牵引系统课件
定义与特点
定义
永磁同步牵引系统是一种利用永 磁体产生磁场，通过同步电机驱 动列车运行的系统。
特点
高效节能、低维护成本、高可靠 性、低噪音、环保等。
工作原理
工作原理
永磁同步牵引系统通过永磁体产生磁 场，利用同步电机将磁场转化为转矩 ，驱动列车运行。
控制策略
采用矢量控制、直接传统的异步牵引系统相比，永 磁同步牵引系统的故障率较低， 减少了因系统故障导致的延误和
停运。
高可靠性使得永磁同步牵引系统 在复杂环境和极端条件下仍能保
持良好的性能表现。
环保
永磁同步牵引系统采用永磁材料，减 少了励磁电流的需求，从而降低了对 环境的影响。
永磁同步牵引系统的节能特性有助于 减少二氧化碳等温室气体的排放，对 环境保护具有积极意义。
。
02
智能化
未来技术发展将更加注重智能化，通过引入人工智能、大数据等技术手
段，实现对高速列车永磁同步牵引系统的实时监测、故障诊断和智能控
制，提高系统的可靠性和安全性。
03
绿色环保
随着环保意识的日益增强，未来技术发展趋势将更加注重绿色环保，通
过优化系统设计和材料选择，降低高速列车永磁同步牵引系统的能耗和
高速列车永磁同步牵引系 统课件
CATALOGUE
目 录
• 永磁同步牵引系统概述 • 高速列车永磁同步牵引系统的组成 • 高速列车永磁同步牵引系统的优势
CATALOGUE
目 录
• 高速列车永磁同步牵引系统的应用 场景
• 高速列车永磁同步牵引系统的挑战 与解决方案
• 未来展望
01
CATALOGUE
、可靠、节能等优点。
它利用永磁体产生磁场，实现 电机的高效运转，为列车提供
CRH动车组牵引系统技术概论
CRH动车组牵引系统技术概论CRH（中国高速铁路）动车组牵引系统是指用于驱动和控制高速列车运行的动力装置和相应的控制系统。
该系统是高速列车牵引和运动控制的关键组成部分。
CRH动车组牵引系统由电机、传动装置、电控系统和辅助设备组成。
其中，电机是实现动车组牵引力的关键装置，通常采用三相异步电机或同步电机。
传动装置负责将电动机的转速和扭矩传递给车轮，通常采用齿轮传动或直接驱动方式。
电控系统则用于控制和调节电机的工作状态和输出功率，同时也监测电机和传动系统的运行状态。
辅助设备包括冷却系统、油路系统和气路系统等，用于保证牵引系统的正常运行。
1.高效能：CRH动车组牵引系统采用先进的电机和控制技术，能够提供较大的牵引力和高速运行所需的功率。
同时，系统的能量转换效率比传统的内燃机车更高，能够实现能量回收和再利用，减少能源消耗和环境污染。
2.稳定性强：CRH动车组牵引系统具有较高的控制精度和稳定性，能够实现快速启动、平稳加速和减速，并保持列车在运行过程中的稳定性和平顺性。
此外，系统还能够自动监测和保护电机和传动装置的运行状态，确保列车安全运行。
3.可靠性高：CRH动车组牵引系统采用可靠性较高的电机和控制器，具有较长的使用寿命和维修周期。
系统还具有良好的故障自诊断和容错能力，能够自动检测和诊断故障并采取相应的措施进行修复，从而提高系统的可靠性和可用性。
4.智能化：CRH动车组牵引系统采用先进的电子控制技术和通信技术，能够实现对列车运行状态的监测和调节，实现列车之间的通信和协调，提高列车的运行效率和安全性。
此外，系统还可以通过数据采集和分析，实现对列车运行和牵引系统性能的优化和改进。
总之，CRH动车组牵引系统是实现高速列车牵引和运动控制的重要技术装置，具有高效能、稳定性强、可靠性高和智能化等特点。
该系统的发展和应用有助于提高高速列车的运行速度、安全性和舒适性，推动中国高速铁路的发展。
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。
举例永磁同步电动机的应用
举例永磁同步电动机的应用永磁同步电动机（Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM）是一种使用永磁体作为励磁源的同步电动机，具有高效率、高功率密度、响应快等优点，在许多领域都有广泛的应用。
以下是关于永磁同步电动机应用的十个例子：1. 电动汽车：永磁同步电动机可以作为电动汽车的驱动电机，利用其高效率和高功率密度，提供持续的动力输出，使电动汽车具备出色的加速性能和续航里程。
2. 高速列车：永磁同步电动机可以用于高速列车的牵引系统，通过高效率的电动传动，提供强大的牵引力，使列车能够以更高的速度行驶。
3. 机床：永磁同步电动机可以用于机床的主轴驱动，通过精确的控制和高速响应，实现高速、高精度的加工操作。
4. 空调压缩机：永磁同步电动机可以用于空调压缩机的驱动，通过高效率的电动传动，提供稳定的冷气制冷功率，降低能耗和噪音。
5. 风力发电：永磁同步电动机可以用于风力发电机组的发电机，通过高效率的电能转换，将风能转化为电能，提供可再生能源。
6. 水泵：永磁同步电动机可以用于水泵的驱动，通过高效率的电动传动，提供稳定的水流输送能力，广泛应用于工业、农业等领域。
7. 电梯：永磁同步电动机可以用于电梯的驱动，通过高效率的电动传动，提供平稳的上升和下降运动，保证乘客的安全和舒适。
8. 机器人：永磁同步电动机可以用于机器人的关节驱动，通过精确的控制和高速响应，实现机器人的灵活运动和精准操作。
9. 纺织机械：永磁同步电动机可以用于纺织机械的驱动，通过高效率的电动传动，提供稳定的纺纱和织造能力，提高生产效率和产品质量。
10. 医疗设备：永磁同步电动机可以用于医疗设备的驱动，通过精确的控制和高速响应，实现医疗设备的精准操作和稳定运行，提高医疗效果。
以上是永磁同步电动机应用的十个例子，这些应用领域的广泛性和多样性充分展示了永磁同步电动机的优越性能和潜力。
随着技术的不断发展和创新，永磁同步电动机在更多领域的应用将会不断拓展和深化。
高速列车永磁同步牵引系统ppt课件
我国发展
2014年11月由中国南车株洲所研制的3.0版“高铁动力”——高 速列车永磁同步牵引系统成功通过国家铁道检பைடு நூலகம்试验中心的地面试验 考核，即将装备到高速列车。
2015年1月12日由中国南车株洲所研制的我国首套“永磁高铁” 同步牵引系统近日完成首次轨道运行，并顺利通过中国铁路总公司的 试运行评审。这是我国“永磁高铁”的首秀，标志着我国成为世界上 少数几个掌握高铁永磁牵引系统技术的国家之一。
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。
概述
牵引系统被认为高速动车组等轨道交通车辆的“心脏”，是高速 列车动力的关键来源。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。世 界轨道交通车辆牵引系统技术，经历了直流系统、交流系统、永磁系 统三大阶段。
从全球来看，永磁同步牵引系统因其高效率、高功率密度等显著 优势，正逐步取代传统的异步牵引系统成为下一代列车牵引系统主流 研制方向。
技术优势
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，如果保持同样的动拖比，将提升 整车的牵引能力。
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%。
高速列车永磁同步牵引系统共19页文档
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪
中国高铁节能神器：永磁牵引
中国高铁节能神器：永磁牵引中国高铁用了什么节能神器：永磁牵引时代来临2015年06月23日16:35 中国经济周刊装载株洲所核心部件的CRH380A动车组示意图“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《中国经济周刊》记者曹昌见习记者永华｜株洲报道历时11年，累计1000万次试验，积累150G数据，耗资1亿元，中国中车(21.43,)旗下株洲电力机车研究所(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，地铁1号线使用的永磁同步电机成功交付。
这是国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。
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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。
高铁未来
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。而届时永磁高铁的市场规模将非常可观：以2015年前后国内 将建设96条城市轨道交通线路，一条线按20列6辆编组，每辆机车 100万元进行计算，一条线路永磁同步牵引系统将产生1.2亿元的产值 。如果96条线路全部采用永磁同步牵引系统，预期的产值将达到115 亿元。 到2020年前后，全国将建设约100条城市轨道交通线路。如果新 建线路60%采用永磁牵引系统，预期的产值将达到100亿元，全国每 年新线运营能耗将节约2.4亿元。
技术优势
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，如果保持同样的动拖比，将提升 整车的牵引能力。 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。
我国发展
2014年11月由中国南车株洲所研制的3.0版“高铁动力”——高 速列车永磁同步牵引系统成功通过国家铁道检测试验中心的地面试验 考核，即将装备到高速列车。 2015年1月12日由中国南车株洲所研制的我国首套“永磁高铁” 同步牵引系统近日完成首次轨道运行，并顺利通过中国铁路总公司的 试运行评审。这是我国“永磁高铁”的首秀，标志着我国成为世界上 少数几个掌握高铁永磁牵引系统技术的国家之一。
技术简介
高速列车永磁同步牵引系统包含牵引变流器、网络控制系统、永 磁同步牵引电动机等。其中，该所自主研发的jd188型大功率永磁同 步牵引电动机的额定功率达到690千瓦，是目前国内轨道交通领域最 大功率的永磁同步牵引电动机。 与传统的异步电动机相比，永磁同步牵引电动机具有转速稳、效 率高、体积小、重量轻、噪声低、可靠性高等特点，节能可达10%以 上。比如，一辆原来需要6动2拖的列车，在采用永磁同步牵引系统后 ，可以采用4动4拖，从而节省2辆动车的牵引系统成本。
技术简介
永磁同步电机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 。 永磁同步电动机的组成部分：定子、永久磁钢转子、位置传感器 、电子换向开关等。 对于转子直流励磁的同步电动机，若采用永磁体取代其转子直流 绕组则相应的同步电动机就成为永磁同步电动机。 按照永磁体结构分类：表面永磁同步电动机（SPMSM）、内置 式永磁同步电动机（IPMSM）
技术优势
二、电机全封闭噪音低维护少
永磁电机与异步电机的最大区别在于它的励磁磁场是由永磁体产 生的。异步电机需要从定子侧吸收无功电流来建立磁场，用于励磁的 无功电流导致了损耗的增加，降低了电机效率和功率因数，所以永磁 电机比异步电机要节能。
技术优势
由于为了通风冷却，地铁用异步发电机是将线圈暴露在外的，需 要定期将每台电机的滤网进行一次清洁，如果不清洁，滤网堵塞会影 响电机的散热。而永磁发电机则使用全封闭式设计，更加安全可靠， 此次株洲所研发的永磁发电机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，而全新的封闭式通 风设计，则有效确保电机内部冷却系统清洁干净，相对异步牵引电机 维护更少，噪音低。 由于永磁牵引电机结构和电磁方面的特点，其在地铁现场应用过 程中在低速时系统噪音明显比异步电机低。整个系统噪音大概降低了 3分贝左右。没有滤网清洁这样繁琐的工作，系统的寿命周期成本也 大大地降低了。
概述
牵引系统被认为高速动车组等轨道交通车辆的“心脏”，是高速 列车动力的关键来源。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。世 界轨道交通车辆牵引系统技术，经历了直流系统、交流系统、永磁系 统三大阶段。 从全球来看，永磁同步牵引系统因其高效率、高功率密度等显著 优势，正逐步取代传统的异步牵引系统成为下一代列车牵引系统主流 研制方向。
永磁地铁
随着首列自主化“永磁地铁”投入使用，中国城市轨道交通装备 的国际竞争力也显著增强，将给未来城市轨道交通带来良好的经济和 社会效益。 因具有更加高效节能、更加轻量化和更低全寿命周期成本等优点 ，永磁牵引系统被认为是下一代轨道交通列车牵引系统。此前，阿尔 斯通、庞巴迪等国际巨头生产的轨道交通永磁列车已在法国、日本等 国成功商业化。
永磁地铁
在通过评审后，中国首列“永磁地铁”已在长沙地铁1号线正式 投入载客运营。这是中国首列具备载客运营资质的自主化“永磁地铁 ”，开启了中国城市轨道交通的“永磁时代”，其综合节能率高达三 成以上。 据中车时代电气技术专家介绍，与普通地铁列车相比，永磁牵引 系统列车的电机更加高效、功率密度更高，综合节能达30%。以长沙 地铁为例，如果采用永磁牵引系统，每年可节省550万元电费。另外 ，由于永磁牵引系统的再生效率更高，反馈回电网的能量更多，如能 充分吸收利用，则综合节能效果更佳。