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■聚 焦
10月21日,中国中车发布消息,宣布启动采用新型永磁电磁混合悬浮系统的时速600公里磁浮技术研发。一旦研制成功,将比国外同类列车的悬浮能耗降低35%、电磁铁温升降低40%、单位有效载荷车辆减重6%以上。
而早在2009年,北京控股磁悬浮技术发展有限公司(北控磁浮)和中国人民解放军国防科学技术大学(国防科大)磁浮研究中心就联合进行了新一代永磁电磁混合悬浮控制技术研发,并成功研制了工程化永磁电磁混合悬浮磁浮车,该项技术获得了2015年度北京市科学技术进步二等奖。
中低速磁浮,中国也行
磁浮列车,是一种依靠电磁力将车辆悬浮于轨道上运行的新型城市轨道交通工具,有“二十一世纪新型城市轨道交通系统”的美誉。具有噪音低、振动小、运行平稳、安全性能高、爬坡能力强、转弯半径小、建设及维护成本低、运营效益好等诸多优点,让列车实现“零高度飞行”,因此备受各国公共交通行业的青睐。
“早在20世纪70年代,德国、日本、美国等国家就开展了磁浮列车技术的研究,为了不落后于人,也不受制于人,自1999年起,我们就开始组织力量对磁浮技术进行产业化研发。”回忆起北控磁浮艰苦的研发经历,佘龙华博士感慨万千。为了解决科研与应用“两张皮”的问题,北控磁浮找到了国防科大磁浮研究中心,组织联合国内铁路、航空、汽车等相关领域最具优势的工程化研究、设计、生产和建设单位,进行中低速磁浮交通技术工程化的研发,并取得了一系列科研成果。经过近十年的技术攻关,研发团队终于掌握了磁浮交通核心技术和系统集成技术,并且建立了工程化研发和产业化实施体系,形成了具有自主知识产权的中低速磁浮交通技术工程化实施能力。
2001年11月,北控磁浮和国防科大的中低速磁浮列车通过了北京市科委组织的中试系统评审。
2010年10月,北控磁浮工程化体系的中低速磁浮交通系统通过了国家发改委组织的“中低速磁浮产品生产方案及安全评估论证”。
2010年11月,“中低速磁浮交通系统”被认定为北京市自主创新产品。
2011年1月,北京S1线项目被认定为国家自主创新产品首台(套)重大技术装备示范项目。
“可以说,通过我们的努力,我国已经成为世界上第二个掌握中低速磁浮技术的国家。中低速磁浮,中国也行!”佘龙华博士骄傲地说。
创新,混合悬浮“托”起车辆
北京的S1线、长沙的机场线、日本的HSST系列列车、上海浦东机场线引进的德国TR系统列车,使用的都是常导电磁力悬浮控制技术。
“磁浮列车悬浮控制技术是磁浮交通系统的核心技术。常规磁浮交通悬浮要完全依靠电磁悬浮力支撑车辆重量。”佘龙华博士告诉笔者,经过多年研发,他们的团队原创了与现有中低速磁浮交通系统的车辆、轨道完全兼容的永磁电磁混合悬浮控制系统,实现了中低速永磁电磁混合磁浮车辆的成功运行。
“这项技术的创新优势在于,优化了永磁承载和电磁控制的匹配关系,解决了永磁体防高温、有效承载和可控性的问题。”对于磁浮技术特性,佘龙华博士如数家珍:研究了一种具有结构安全和软件控制相结合的永磁电磁混合悬浮系统防吸死技术,保证列车安全运行;创建了完整的列车混合悬浮控制系统,这个系统包括混合悬浮传感器、控制器、滤波和控制算法,以及与轨道、悬浮架、运行控制系统、供电系统等的协调,能有效解决磁浮交通系统的车轨共振、轨道错台、车辆负载变化、运行速度变化等悬浮适应性难题。这项具有自主知识产权的核心技术获得了发明专利7项、实用新型专利3项,形成了3项企业标准。
降低能耗,让磁浮列车节能更环保
4年,安全运行3万多公里,悬浮能耗比普通列车降低了近三分之一,可以连续24小时运行……各项指标和数据,是佘龙华团队交出的漂亮的“成绩单”。“混合悬浮系统的可靠性、可用性、可维护性、安全性是我们始终追求的目标。”佘龙华博士如是说。而依托国内丰富的稀土资源和永磁材料资源开展的永磁电磁混合悬浮技术的研究,是有效降低悬浮系统能耗、减少电磁铁发热的“秘方”。这样,既符合节能环保的社会需求,又通过减小车载电源装机容量使车辆减重,提高了磁浮列车运营经济效益。
这项创新技术的意义在于,永磁电磁混合悬浮控制系统的成功研制填补了国内空白,为提升我国磁浮产业的国际竞争力,实现中低速磁浮交通悬浮控制技术的跨越式发展奠定了基础,为中低速磁浮交通系统参与“一带一路”“走出去”的国家大战略实施提供了有力的技术支撑。
北控磁浮,引领磁浮发展,创造绿色交通!
(
高飞)