CR450-Einheitenvorlage erstmals für permanente Magnettore

Die China Railway Group Co., Ltd. (im Folgenden als „China Railway Group“ bezeichnet) hat kürzlich bekanntgegeben, dass der EMU-Zugprototyp des von ihr geführten CR450-Technologieinnovationsprojekts noch in diesem Jahr vom Band läuft.

In Bezug auf Kernkomponenten sagte CRRC, dass das Zugsystem des CR450-EMU-Prototyps einen Permanentmagnetmotor verwendet, was das erste Mal ist, dass ein Permanentmagnetmotor in Chinas kommerziell betriebenen Hochgeschwindigkeitszügen eingesetzt wird. Im Arbeitszustand wird der Permanentmagnetmotor bei mehr als zwei kV aufgeladen, dreht sich mit 100 Umdrehungen pro Sekunde und die Leistung steigt um 14,5 %.

Antriebsmotor ist eine der neun Schlüsseltechnologien von Hochgeschwindigkeits-Einstufungseinheiten (EMU) und auch das „Herz“ der CR450-Hochgeschwindigkeits-Einheit. Vertreter von CRRC teilten China Business News mit, dass die Permanentmagnetmotorteile von CRRC Yongji Motor Co., Ltd. und CRRC Zhuzhou Motor Co., Ltd. bereitgestellt werden.

Tatsächlich hat der neue Fuxing-Hochgeschwindigkeits-Integrierte-Prüfzug vor dem CR450-Prototypen bereits das permanente Magnettriebssystem verwendet. Ein Reporter bei den China Business News sagte, dass dies speziell für die frühen Tests des Hochgeschwindigkeits-Integrierten-Prüfzuges im Rahmen des Wissenschafts- und Technologie-Innovationsprojekts CR450 erfolgte. Der Zug nutzt neun neue Technologien, darunter Wirbelstrombremse, permanentes Magnettriebssystem, Kohlenstoff-Keramikplatten sowie aktive Steuerung durch den Stromabnehmer. All diese neuen Technologien wurden von China selbständig entwickelt.

Die Person erklärte, dass der Antriebsmotor, der für den Hochgeschwindigkeits-Integrierten-Prüfzug geeignet ist, einen kontinuierlichen Betriebswirkungsgrad von über 95 % aufweist, eine Leistungsdichte von über 0,9 kW/kg und dass der Motor eine langfristige Betriebsleistung von 750 kW aufrechterhalten kann, um den langen Abschnitt mit 400 Kilometern pro Stunde zu erreichen.

Gleichzeitig ist der Antriebsmotor mit einer Vielzahl von Sensoren ausgestattet, wie zum Beispiel dem neuen Vibrationssensor, der die Temperatur des Fuxing-Hochgeschwindigkeitszugs überwachen kann, um die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Antriebsmotors zu gewährleisten. Das China Railway Group teilte den Reportern mit, dass die individuellen Parameter des Permanentmagnetmotors, der für das CR450-Einzelzugprototypenfahrzeug geeignet ist, auch höher sein werden als bei dem Fuxing-Hochgeschwindigkeits-Testfahrzeug.

Das CR450 Wissenschafts- und Technologieinnovationsprojekt umfasst hauptsächlich den CR450 emU und 400 Kilometer pro Stunde schnelle Eisenbahninfrastruktur, einschließlich Brücken, Tunnel und anderer Infrastrukturentechnologien; Seit dem Start im Jahr 2021 wurden 17 neue technische Komponentenprototypen abgeschlossen, mit dem CR400 umfassenden Testzug wurden 57 Forschungstests durchgeführt, wobei ein neuer Rekord für die Geschwindigkeit des emu auf einer offenen Strecke von 453 km/h, eine relative Begegnungsgeschwindigkeit von 891 km und ein Tunnelkreuzungsrekord von 840 km festgelegt wurde (siehe Bericht der China Business Network vom 1. Juli 2023, CR450 emu erreicht neuen Rekord von 453 km/h in der Testphase).

Was das permanente Magnetzugsystem betrifft, brachte Sun Yongcai, Mitglied des Nationalen Volkskongresses und Vorsitzender von CRRC, den Vorschlag "Förderung der umfassenden grünen Transformation von Urban-Rail-Transit-Ausrüstungen" auf den nationalen zwei Sitzungen im Jahr 2024 ein. In dem Vorschlag sagte Sun Yongcai, dass China derzeit führt, zusammen mit relevanten wissenschaftlichen Forschungsinstituten und Unternehmen der Wertschöpfungskette, die Realisierung der neuen Technologie voranbringt, wobei das permanente Magnetzugsystem durch hohe Effizienz und Energieeinsparung, Umweltschutz und hohe Zuverlässigkeit gekennzeichnet ist und eine Grundlage für eine großflächige Anwendung und Förderung bietet (siehe Bericht des China Business Networks vom 4. März, Empfehlungen zu den zwei Sitzungen | Das Mitglied des Nationalen Volkskongresses Sun Yongcai: Die Nutzung neuer Technologien wie permanentes Magnetzugsystem könnte in den nationalen Stadt-Eisenbahnen jährlich nahezu einen Viertel der Energieeinsparung erreichen).

China sagte, dass die CR450-Zugserie laut den Designanforderungen bei einer Geschwindigkeit von 50 km/h gleichzeitig weniger Lärm und Energieverbrauch aufweist und bessere Umweltindikatoren hat als die CR400-Fuxing-Züge. Daher verwendet die CR450-Zugserie eine große Menge an Kohlenstofffaserverbundmaterialien, die im Vergleich zu traditionellen Materialien eine geringere Dichte aufweisen und durch Leichtbau, hohe Festigkeit, Wärmebeständigkeit, Müdungsfestigkeit und eine Reihe weiterer technischer Indikatoren vorteilhaft für das Gewichtsreduzieren der Fahrzeuge, die Geschwindigkeitssteigerung und den Energieverbrauchseinsparnis sind.

Laut den Daten, die von der China Railway Group bereitgestellt wurden, beträgt das Gewicht der CR450 etwa 10 Tonnen, was um etwa 12 % weniger ist als das bestehende CR400-Fuxing-Zugmodell; der Fahrtwiderstand und der Energieverbrauch werden um 20 % reduziert; die Bremsleistung und die Zugtriebeffizienz steigen jeweils um 20 % und 3 %, was die Betriebsgeschwindigkeit um 50 km/h auf 400 km/h erhöht, wobei Bremsspanne, Lärm und Energieverbrauch pro Stunde bei 400 km/h berücksichtigt werden.

Erhebliche Fortschritte wurden in der Entwicklung der Infrastrukturtechnologie für den Hochgeschwindigkeitsbahnbetrieb mit 400 km/h sowie im Bereich des integrierten Testabschnitts für höhere Geschwindigkeiten erzielt, teilte die staatliche Eisenbahngesellschaft mit. Der CR450-Zug hat die obersten Ziele und den Gesamtplan abgeschlossen und befindet sich nun in der Phase des Konstruktionsentwurfs und der Prototypenentwicklung.

Obwohl das CR450-Prototypfahrzeug gerade von der Produktionslinie kommt, gibt es noch keinen Zeitplan für den kommerziellen Betrieb des CR450. Die China Railway Group teilte der China Business News mit, dass Tests mit dem CR450 durchgeführt werden, nachdem das Prototypfahrzeug von der Produktionslinie kommt, und dass der Testfortschritt je nach Testergebnissen variieren wird. „Es ist noch zu früh, über den Betrieb zu sprechen“, sagte er.

Im Januar 2021 gab die China Railway Group bekannt, die Umsetzung des Fuxing "CR450 Wissenschafts- und Technologieinnovationsprojekts" zu organisieren, um sicherere, umweltfreundlichere, energieeffizientere und intelligenter werdende Produkte zu entwickeln. Am 19. April 2022 erklärte Lu Dongfu, damals Vorsitzender der China Railway Group, auf der Betriebskonferenz der Gruppe, dass weiterhin der Einsatz nationaler Komponenten im Hochgeschwindigkeitsbahnbereich gefördert werden solle, das CR450 Wissenschafts- und Technologieinnovationsprojekt vorangetrieben werde und stetig die Eigenständigkeit und Selbstverbesserungsfähigkeit der Eisenbahnwissenschaft und -technik verbessert werde.

Derzeit fahren Chinas Hochgeschwindigkeitszüge mit einer Geschwindigkeit von 350 Kilometern pro Stunde, betrieben von der Fuxing CR400AF und CR400BF. Die China Railway Group teilte der China Business News mit, dass obwohl die hohen Testgeschwindigkeiten der beiden Züge 420 km/h erreicht haben, bei reservierten Bedingungen von 400 km/h genügend Geschwindigkeitsreserve beibehalten werden muss, um die Sicherheit zu gewährleisten. "Anders ausgedrückt muss die hohe Testgeschwindigkeit zwischen 450 und 460 km/h liegen", sagte er.