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crh380动车组是哪组基础车型(这列不一样的CRH380A上线投运)

crh380动车组是哪组基础车型(这列不一样的CRH380A上线投运)CRH380AN动车组最高运行时速为300km/h,由4节动力车(02、04、05、07车)与4节拖车组成,每节动力车均有4台最大功率600Kw的永磁电机负责驱动各个车轮,动力车转向架依旧保留齿轮传动装置。可以发现,列车在动拖布局上与CR400“复兴号”系列动车组相同。要不是刻意去观察车组号与车顶高压部件的细节,或是辨别牵引电机的声响,你可能根本无法发现这列车的不同之处。值得注意的是,CRH380AN-0206下线时的车组号为CRH380A-0206,国家铁路局颁发其“准生证”的时候将搭载永磁电机的CRH380A定型为CRH380AN,0206也是目前CRH380AN家族中的唯一一个成员。CRH380AN的车内布局与统型CRH380A相同CRH380AN共有8节车厢,车内布局与统型CRH380A动车组完全相同。外观方面,列车的受电弓分别位于04车和05车,这样的受电弓布置与CRH380AJ

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在CRH380A家族中,有一位特殊的朋友——搭载永磁电机CRH380AN-0206。近日,这位特殊的朋友在成都局管内开始了载客运营。

CRH380AN-0206的与众不同之处在于牵引电机方面。今天,通通就来和大家聊聊这列车和永磁电机的那些事儿

CRH380AN动车组小档案

车组号解读

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CRH代表和谐系列中国高速铁路动车组380A代表四方动车组平台,最高试验速度大于380Km/h,最高运营速度大于300Km/hN代表永磁电机0代表检测、试验等特殊用途或非国铁控股企业采购2代表中车青岛四方股份有限公司生产06代表序列号

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国家铁路局官网公示的CRH380AN制造许可

值得注意的是,CRH380AN-0206下线时的车组号为CRH380A-0206,国家铁路局颁发其“准生证”的时候将搭载永磁电机的CRH380A定型为CRH380AN,0206也是目前CRH380AN家族中的唯一一个成员。

编组构成

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CRH380AN的车内布局与统型CRH380A相同

CRH380AN共有8节车厢,车内布局与统型CRH380A动车组完全相同。外观方面,列车的受电弓分别位于04车和05车,这样的受电弓布置与CRH380AJ动车组相同,而统型CRH380A动车组的受电弓均布置于04车和06车。

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要不是刻意去观察车组号车顶高压部件的细节,或是辨别牵引电机的声响,你可能根本无法发现这列车的不同之处。

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CRH380AN动车组最高运行时速为300km/h,由4节动力车(02、04、05、07车)与4节拖车组成,每节动力车均有4台最大功率600Kw的永磁电机负责驱动各个车轮,动力车转向架依旧保留齿轮传动装置。可以发现,列车在动拖布局上与CR400“复兴号”系列动车组相同。

永磁电机有什么优势?

在说永磁电机的优势之前,通通先和大家科普一下轨道交通装备牵引电机的演变历程。简单来说,牵引电机经历了直流、交流异步、永磁同步三大发展阶段

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采用直流电机的SS3机车

直流电机,顾名思义,就是采用直流电驱动的电动机,基本原理大家可以在中学物理课本上看到。直流电机易于调速,但维护成本较高,我国的韶山系列电力机车均采用直流电机牵引。

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大多数和谐系列动车组采用交流异步电机

交流异步电机,采用交流电驱动,电机的转速取决于交流电的频率,不过电机的额定转速永远低于交流电频率的目标转速,因此得名交流异步电机。交流异步电机结构简单易维护,近年来随着交流电变频技术高速发展得以在调速要求高的轨道交通装备上使用。前些年我国的交流电变频技术较为落后,通过消化吸收再创新的方式研发和谐系列动车组与电力机车,其中一个重要目标就是掌握交流电变频技术

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CRH380AN-0206的受电弓特写

永磁电机,全称永磁同步电机,电机转子为永磁体,电机定子布置线圈绕组,这样的布置方式与交流异步电机正好相反。永磁电机的优势如下:

效率高:最大效率能达到98%,意味着电机更加节能,电机发热量也更小。能量密度大:在相同体积下,相对于交流异步电机与永磁同步电机来说,永磁电机能输出更高的额定功率;反之,在指定的功率需求下,永磁电机可以实现更小的体积和更轻的重量。起步扭矩更大:永磁电机起步时可以输出比其他类型相同功率电机更大的扭矩,简单理解就是起步加速更快。噪音低:更低的噪音,提升舒适性。

CRH380AN的效益如何?

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在CRH380AN-0206正式投入运营之前,其已经在四川境内完成了30万km的运用考核。通通在也参考了相关论文[1],这里和大家做一些对比。

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CRH380AN牵引特性曲线,注意编组质量为466t,较统型CRH380A更重[1]

CRH380AN-0206动车组的研制重点是对永磁电机性能进行测试,因此在转向架的方面没有做出重大改动(轴距略有变化)。列车搭载永磁电机后,由于功率和扭矩大大增加,配套的齿轮箱和车轴也需要增加强度(齿轮箱的传动比和统型CRH380A略有不同),因此列车未实现减重,甚至整列车比统型CRH380A还重了20吨左右

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CRH380AN与统型CRH380A参数对比[1]

不过,得益于永磁电机的大扭矩,在车辆增重的情况下,CRH380AN的0~40km/h加速度达到了0.510m/s²,较统型CRH380A更快。

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CRH380AN在长距离、大站停的工况下,节能情况如上图[1]

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CRH380AN在停站较多的工况下,节能情况如上图[1]

根据CRH380AN的实验数据来看,在长距离、大站停的工况下,整车节能8.4%,牵引性能节省9.3%;在停站次数较多的工况下,整车节能10%,牵引系统节能11%。通过试验证明,搭载永磁电机的动车组的综合节能率达到10%,显著降低了动车组的牵引能耗。

总结与展望

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说了这么多,通通相信大家也对搭载永磁电机的动车组有了一定的了解。相比搭载交流异步电机的动车组来说,搭载永磁电机的动车组更加节能

CRH380AN的研制成功,标志着我国掌握了基于永磁电机牵引系统动车组的相关制造技术,也为未来新造搭载永磁电机的动车组提供了技术支撑。纵观世界,目前掌握该技术的国家并不多,可以说是中国高铁发展的一大里程碑了。

待永磁电机技术成熟后,在转向架设计上也有更好的灵活度,这为可变轨距动车组列车的设计提供了相当大的便利。或许,在不远的将来,实现永磁电机直接驱动车轮的可变轨距动车组列车与新一代准高速电力机车等新型轨道交通装备,也会陆续出现在大众的视野中。有消息指四方厂正在研制的京雄智能动车组或将搭载永磁电机,通通还是十分期待的。

如果你有幸坐到了这列CRH380AN,别忘了,它的背后承载了无数科研人员的汗水。

想了解更多有关交通的知识?欢迎持续关注“通行线”,我们下回再聊。

参考资料

[1]吴冬华 孙传铭. 基于永磁电机牵引系统高速动车组的研制[J]. 机车电传动 2019(01):35-39.


文章作者

Land Cruiser


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