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电力机车新技术介绍 交流电传动技术 我国交流传动技术研究始于70年代初，90年代初研制成功了1.0MW的电压型交—直—交传动系统，并在此基础上于1996年试制了国内第一台采用快速晶闸管元件的4.0MW 4轴AC4000交流传动电力机车（原型车），1999年研制成功了2800kVA GTO工程化油冷变流器及高性能控制系统，并通过了地面试验，2000年研制成1200kW IGBT风冷牵引变流器的并应用于地铁工程车。 在“十五”期间，我国已开发、应用了两种功率等级的交流传动系统：一种基于GTO(4500V/3000A)开关器件的大功率交流传动系统，另一种是基于IGBT（3300 V/1200A）器件的中功率交流传动系统，两者均已装车应用。在传动系统研究和关键部件的研制方面，取得了以下主要成果： ·交流传动系统技术模式与国际接轨，主要技术指标与国际上同等产品接近。 ·掌握了现有主型中大功率器件的应用及工程化开发技术。其中，器件极限应用指标达到国际先进水平。 ·采用高效、环保冷却方式，冷却效果达到国际先进水平。 ·开发成功模块化、多微机、网络化的传动控制系统，实现了高性能交流传动直接转矩控制策略，控制器主要指标与上世纪末国际先进水平相当。 ·牵引电机设计水平达到国际先进水平，在关键技术（如绝缘技术、转子导条材料、高速轴承的润滑等）取得突破。 电力机车新技术介绍 交流电传动技术 交流传动系统是一项复杂的系统工程，它涉及电力电子学、微电子学、计算机科学、自动控制理论等多项学科，并与电力电子器件、电机工程、机械工程、电子工程等多种产业密切相联。其系统的合理配置、资源的优化、现代高新技术的应用、系统性能的提升更是一个纷繁复杂、且需循序渐进的过程。 由于起步晚、基础工业技术落后、关键零部件的市场化采购受到知识产权保护的限制、现场运用经验的缺乏等，都使得当前交流传动系统产品还达不到“先进、成熟、经济、实用、可靠”的要求，也未能构成标准化、系列化的完整产品型谱。 与国际先进水平相比，在系统的稳定性上，在等效干扰电流、粘着利用率等方面的性能指标上，在参数辨识、无速度传感器控制等新技术的应用上，在查找、分析问题的工具和手段上等方面，都还有着较大的差距，这也正是当前实现技术跨越和现代化战略的瓶颈所在。 电力机车新技术介绍 转向架技术 优越动力学性能的转向架是实现轨道交通装备安全、可靠、舒适的重要部件，也是实施机电一体化研究的终端，因为牵引动力由“电”产生，而靠“机”传递，再归宿到轮轨间牵引（制动）状态的形成。再好的电特性，再大的电功率，再全的电功能都要与机械特性相匹配，通过设计最佳动力学特性转向架，最终在轮轨的物理界面上实现黏着（滚动摩擦）利用的最大化。 现代传动控制技术可通过先进的蠕滑控制技术获得机、电特性的最佳配合和实时控制，使轮轨间的牵引（制动）力得到最佳发挥，这就是轨道交通装备最根本的技术特征。反之，还要从现代摩擦学工程技术出发，解决好减少摩擦，降低磨损，改善润滑的工程问题，以提高性能和寿命，节约资源和能源，加强可靠和安全。“摩擦”无处不在，而如何利用好轮轨摩擦和弱化其他有害摩擦是现代转向架技术的重要课题之一 。 电力机车新技术介绍 制动技术 轨道交通装备的牵引与制动技术如同双胞兄弟相互依赖，不可分离，牵引是利用能量去驱动车辆产生运动，而制动是吸收能量去消除运动。轨道交通装备在高速、重载状态下都有很大的运动能量，要可靠降速和停车，就必须设法转化和消耗这些动能，这就是制动技术的任务。 现代制动技术主要有电气制动、机械制动两种，动力制动模式的电阻式和再生式电气制动应作为主要的调速制动模式，而摩擦制动模式的踏面式、轮盘式和轴盘式机械制动仅作为调速辅助和制动停车的制动模式。300 km/h以上高速列车上为了安全，还应增加配置非黏着制动模式的涡流制动，新研究的气动阻力模式风阻制动的试用也初见成效。 制动技术特别强调对信息技术和机电一体化技术的研究，现代的联合制动、模拟制动、电子防滑、黏着控制等新技术的应用，使制动技术更加完善。 电力机车新技术介绍 制动技术 国外制动系统制造商主要有：德国KNORR-Bremse公司及控股的美国NYAB公司及英国WABCO公司；瑞典SAB WABCO公司；美国WABCO公司；日本NABCO公司。 德国Knorr公司是欧洲铁路制动系统主要供应商，美国铁路制动系统主要供应商之一，其制动系统在欧洲大部分机车、高速列车、目前最高速列车和中国现代地铁车辆上得到了广泛的应用。 由WABCO公司生产的电－空联合控制制动系统叫EPIC，计算机控制装置及接口在EPIC系统中起大脑的作用。具有将制动指令进行逻辑控制及编译发送与灵活应变的能力，能对速度进行适时控制。1997年，WABCO