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城市现代有轨电车发展趋势及技术优势

时间:2023-09-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:Skoda已率先开始了小功率的永磁电机在有轨电车上的运用,国内永磁电机在公交车上运用也逐步展开,但是永磁电机技术在轨道车辆上的运用目前速度还较慢,但这是一个趋势。结合基于超级电容和蓄电池的无接触网技术运用,永磁同步直驱电机具有无可比拟的优势,开发基于此电机的牵引控制技术以及转向架技术势在必行。随着高铁技术的引进,车辆厂、用户对车辆认识的提高,新一代的70%低地板车辆的开发和运用需求势必增长。

城市现代有轨电车发展趋势及技术优势

结合国内外有轨电车的发展经验,考虑用户的需求,并结合各专业领域科学技术的发展趋势,有轨电车的发展趋势如下:

1.关键技术

(1)轻量化 轻量化一直是轨道车辆行业永远的主题,减重降耗一直是其追求的目标,体现在通过新材料、新工艺的运用减重,通过车辆集成设计减重等方面。

1)复合车体技术。不锈钢铝合金、碳钢和复合材料的大面积运用,在保证车辆性能的前提下,运用粘结技术,使用骨架、蒙皮模块化结构减少车体自重。

2)复合新型材料车辆设备件的运用。车辆设计过程中,各种安装支架、骨架、扶手现在通常采用不锈钢材料和铝合金材料,新型材料的运用,如碳纤维、7系铝合金等材料的运用,将有效减少车辆设备件的重量。

3)车辆设备的集成设计。车辆设计过程中,通过模块化设计、集成设计,减少单独使用的设备件。

4)车辆其他设备优化减重。车辆设计过程中,除车体、转向架等关键部件外,从大部件开始,通过车辆部件的有限元分析(FEA),优化结构,减少设计重量。

(2)无接触网技术 国内用户对无接触网供电技术的喜好程度,远远超出了国外用户的预期。以Alstom的APS技术,Ansaldo的TRAMWAVE技术为代表的第三轨供电技术,技术水平高,造价高,技术壁垒较大;以Bombardier为首的PRIMOVE技术,一直未能正线运用,且旅客对此类技术的效率问题、电磁辐射问题一直难以接受;基于超级电容和蓄电池技术的储能技术,难度较低,更适合于国内用户,但是储能装置的生命周期成本问题一直是用户关注的焦点。适时开展一些新技术如燃料电池技术的研究和运用,类似这样的新技术,国外几乎与国内同步,与国外用户开发难度相当。(www.xing528.com)

与技术引进相比,自主开发的产品还处于起步阶段,需通过不断试验、优化设计和改进设计,对储能装置的控制策略和能量利用策略进行优化,对储能装置的LCC成本进行评估。开发基于信号控制的全自动化无接触网解决方案必然需要提上日程。

(3)永磁同步直驱电机技术 永磁电机具有效率高、起动转矩大、起动电流小、体积小、重量轻的特点,随着新材料的开发,尤其是永磁技术的突破性发展,直流电机无刷化这一前沿技术得到应用。直流电动机采用永磁励磁后,既保留了电励磁直流电动机良好的调速特性和机械特性,还避免了励磁绕组和励磁损耗的问题。Skoda已率先开始了小功率的永磁电机在有轨电车上的运用,国内永磁电机在公交车上运用也逐步展开,但是永磁电机技术在轨道车辆上的运用目前速度还较慢,但这是一个趋势。

结合基于超级电容和蓄电池的无接触网技术运用,永磁同步直驱电机具有无可比拟的优势,开发基于此电机的牵引控制技术以及转向架技术势在必行

(4)交叉学科技术运用 国内汽车设计技术随着中国制造的崛起,正在逐步展开开发设计工作,汽车设计的专用技术,相对于轨道车辆行业,成本更低,技术更成熟如NVH(噪声、振动和不平顺)技术等一类专用技术,随着用户对舒适度的关注,必然会逐步渗透到轨道车辆设计行业,交叉学科的运用也必将成为一个大趋势。

(5)自主化 不管是采用何种方式开发的有轨电车,现有的100%低地板车辆关键部件一般均为进口部件,自主化部件的设计、装车试验和验收工作应一并展开,当然这也需要车辆制造公司、国家的政策支持和用户的支持。

2.70%低地板现代有轨电车研发

虽然100%低地板现代有轨电车最近比较火热,但是70%低地板车辆以其自身优势,它的运用环境并未消失,随着用户对车辆认识的提高,70%低地板车辆的发展也将逐年增长。随着高铁技术的引进,车辆厂、用户对车辆认识的提高,新一代的70%低地板车辆的开发和运用需求势必增长。

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