Πρωτότυπο CR450 EMU για πρώτη φορά στην αγορά μόνιμου μαγνητικής μηχανής

Η China Railway Group Co., LTD. (στο εξής αναφερόμενη ως «China Railway Group») ανακοίνωσε πρόσφατα ότι το πρωτότυπο τρένου EMU του έργου καινοτομίας CR450 που ηγείται θα βγει από τη γραμμή παραγωγής εντός του έτους.

Σε ό,τι αφορά τα βασικά εξαρτήματα, η CRRC δήλωσε ότι το σύστημα έλξης του πρωτοτύπου EMU CR450 χρησιμοποιεί έναν μόνιμο μαγνητικό κινητήρα, κάτι που αποτελεί την πρώτη φορά που ένας μόνιμος μαγνητικός κινητήρας χρησιμοποιείται σε εμπορικά λειτουργούντα ταχυδρομικά τρένα στην Κίνα. Στην ενεργή κατάσταση, ο μόνιμος μαγνητικός κινητήρας φορτίζεται σε περισσότερα από δύο kV, σε 100 περιστροφές το δευτερόλεπτο, και η ισχύς αυξάνεται κατά 14,5%.

Ο κινητήρας έλξης αποτελεί μία από τις εννέα βασικές τεχνολογίες των υψηλής ταχύτητας EMU και είναι επίσης η «καρδιά» της υψηλής ταχύτητας EMU CR450. Αξιωματούχοι της CRRC δήλωσαν στην εφημερίδα China Business News ότι τα εξαρτήματα του μόνιμου μαγνητικού κινητήρα παρέχονται από την CRRC Yongji Motor Co., Ltd. και την CRRC Zhuzhou Motor Co., Ltd.

Στην πραγματικότητα, πριν από το πρωτότυπο τρένο CR450, το νέο ολοκληρωμένο τρένο επιθεώρησης υψηλής ταχύτητας Fuxing είχε ήδη χρησιμοποιήσει το σύστημα ηλεκτροκινητήρα μόνιμου μαγνήτη. Ομιλητής της επιχειρησιακής εταιρείας των σιδηροδρόμων της Κίνας δήλωσε ότι το επιστημονικό και τεχνολογικό έργο CR450 για πρόωρες δοκιμές του ολοκληρωμένου τρένου επιθεώρησης υψηλής ταχύτητας Renaissance, χρησιμοποιεί το φρένο δινορρεύματος, συμπεριλαμβανομένου του συστήματος ηλεκτροκινητήρα μόνιμου μαγνήτη, της πλάκας κεραμικού άνθρακα, του ενεργού ελέγχου της επαφής της παντογράφου και άλλων εννέα νέων τεχνολογιών, όλες αυτές οι νέες τεχνολογίες είναι αποτέλεσμα ανεξάρτητης έρευνας και ανάπτυξης στην Κίνα.

Ο ίδιος δήλωσε ότι ο ηλεκτροκινητήρας που είναι κατάλληλος για το τρένο ολοκληρωμένης επιθεώρησης υψηλής ταχύτητας έχει συνεχές βαθμό απόδοσης πάνω από 95%, πυκνότητα ισχύος πάνω από 0,9kW/kg, ένας ηλεκτροκινητήρας μπορεί να διατηρεί λειτουργία 750kW για μεγάλο χρονικό διάστημα, ώστε να καλύπτει την ανάγκη για μακρά διαδρομή με ταχύτητα 400 χιλιομέτρων την ώρα.

Παράλληλα, ο κινητήρας έλξης είναι εξοπλισμένος με ποικίλους αισθητήρες, όπως ο νέος αισθητήρας παρακολούθησης κραδασμών, ο οποίος μπορεί να παρακολουθεί τη θερμοκρασία της ηλεκτρικής περιστροφής της υψηλής ταχύτητας ολοκληρωμένης δοκιμής του τρένου, για να εξασφαλίσει την ασφάλεια και αξιοπιστία του κινητήρα έλξης. Η Ομάδα Σιδηροδρόμων της Κίνας δήλωσε σε δημοσιογράφους ότι τα μεμονωμένα παραμετρικά χαρακτηριστικά του κινητήρα μόνιμου μαγνήτη που είναι κατάλληλοι για το πρωτότυπο όχημα CR450 EMU θα είναι επίσης υψηλότερα από αυτά της υψηλής ταχύτητας ολοκληρωμένης δοκιμής του Fuxing.

Το επιστημονικό και τεχνολογικό έργο καινοτομίας CR450 περιλαμβάνει κυρίως το CR450 emU και τις γραμμές υπερταχείας σιδηροδρομικής μεταφοράς των 400 χιλιομέτρων της ώρας, καθώς και τις τεχνολογίες υποδομής γεφυρών, σηράγγων και άλλων έργων. Από την έναρξή του το 2021, έχει ολοκληρωθεί η πρωτότυπη κατασκευή 17 νέων τεχνολογικών εξαρτημάτων, έχουν πραγματοποιηθεί 57 δοκιμαστικές ερευνητικές δοκιμές στο δοκιμαστικό τρένο CR400, έχει δημιουργηθεί το νέο ρεκόρ της ταχύτητας ενός emu στην ευθεία γραμμή στα 453 χλμ., της σχετικής ταχύτητας συνάντησης στα 891 χλμ. και της διέλευσης σήραγγας στα 840 χλμ. (βλέπε την αναφορά του China Business Network στις 1 Ιουλίου 2023, το ρεκόρ ταχύτητας των 453 χλμ./ώρα του CR450 emu).

Όσον αφορά το σύστημα ηλεκτροκίνησης με μόνιμους μαγνήτες, ο Σουν Γιονγκτσάι, μέλος της Εθνικής Επιτροπής του ΚΚΠ και πρόεδρος της CRRC, υπέβαλε την πρόταση "Προώθηση της ολοκληρωμένης πράσινης μεταμόρφωσης του εξοπλισμού των αστικών σιδηροδρομικών μεταφορών" κατά τη διάρκεια των εθνικών συνόδων το 2024. Στην πρότασή του, ο Σουν Γιονγκτσάι δήλωσε πως η Κίνα, σε συνεργασία με σχετικά ερευνητικά ινστιτούτα και επιχειρήσεις της αλυσίδας προμηθειών, έχει ήδη ξεκινήσει την εφαρμογή της νέας τεχνολογίας, του συστήματος ηλεκτροκίνησης με μόνιμους μαγνήτες, το οποίο διαθέτει υψηλή απόδοση και εξοικονόμηση ενέργειας, είναι φιλικό προς το περιβάλλον, διαθέτει υψηλή αξιοπιστία και έχει τις προϋποθέσεις για μεγάλης κλίμακας εφαρμογή και διάδοση (δείτε την αναφορά του China Business Network στις 4 Μαρτίου για τις προτάσεις των εθνικών συνόδων | Ο Σουν Γιονγκτσάι της Εθνικής Επιτροπής του ΚΚΠ: Η χρήση νέων τεχνολογιών όπως η ηλεκτροκίνηση με μόνιμους μαγνήτες στις εθνικές αστικές σιδηροδρομικές μεταφορές μπορεί να μειώσει την κατανάλωση ενέργειας κατά ένα τέταρτο).

Η Κίνα δήλωσε, σύμφωνα με τις απαιτήσεις σχεδίασης, ότι το CR450 emu στα 50 χλμ. την ώρα, τα επίπεδα θορύβου, κατανάλωσης ενέργειας και περιβαλλοντικοί δείκτες δεν υπερβαίνουν αυτά του CR400 Renaissance τρένου, γι' αυτό το CR450 emu χρησιμοποιεί μεγάλη ποσότητα υλικών από σύνθετες ίνες άνθρακα, τα οποία σε σχέση με τα παραδοσιακά υλικά έχουν μικρότερη πυκνότητα, είναι ελαφριά, ανθεκτικά στη θερμοκρασία, στη κόπωση και παρουσιάζουν μια σειρά από τεχνικούς δείκτες, πλεονεκτήματα για την ελάφρυνση του οχήματος, την αύξηση της ταχύτητας και τη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας.

Σύμφωνα με στοιχεία που παρείχε η China Railway Group, το βάρος του CR450 είναι περίπου 10 τόνοι, δηλαδή περίπου 12% λιγότερο από το υπάρχον CR400 Fuxing τρένο. Η τροχιακή αντίσταση και η κατανάλωση ενέργειας μειώθηκαν κατά 20%. Η απόδοση των φρένων και η απόδοση της έλξης αυξήθηκαν κατά 20% και 3% αντίστοιχα, κάτι που αυξάνει την ταχύτητα λειτουργίας κατά 50 χλμ. στις 400 χλμ. με την απόσταση φρεναρίσματος, τον θόρυβο και την κατανάλωση ενέργειας στα 400 χλμ. την ώρα.

Σημαντική πρόοδος έχει σημειωθεί στην κατασκευή της υποδομής σιδηροδρομικής τεχνολογίας και της δοκιμαστικής περιοχής υψηλότερης ταχύτητας 400 km/h, δήλωσε η εθνική ομάδα σιδηροδρόμων. Το CR450 EMU έχει ολοκληρώσει τον καθορισμό του τελικού στόχου και του γενικού σχεδίου και έχει μπει στη φάση σχεδιασμού κατασκευής και ανάπτυξης πρωτοτύπου.

Παρότι το πρωτότυπο του CR450 EMU βγήκε μόλις από τη γραμμή παραγωγής, δεν υπάρχει χρονοδιάγραμμα για την εμπορική λειτουργία του CR450 EMU. Η Κινεζική Σιδηροδρομική Ομάδα δήλωσε στην εφημερίδα China Business News ότι οι δοκιμές του CR450 θα πραγματοποιηθούν μετά την έξοδο του πρωτότυπου τρένου από τη γραμμή παραγωγής και η πρόοδος των δοκιμών θα εξαρτηθεί από την κατάσταση δοκιμών. «Είναι πολύ νωρίς για να μιλάμε για εμπορικές επιχειρήσεις», δήλωσε.

Τον Ιανουάριο του 2021, η China Railway Group ανακοίνωσε ότι θα προχωρήσει στην υλοποίηση του επιστημονικού και τεχνολογικού έργου Fuxing "CR450 Science and Technology Innovation Project", με στόχο την ανάπτυξη νέων προϊόντων που να είναι ασφαλέστερα, πιο φιλικά προς το περιβάλλον, πιο εξοικονομητικά ως προς την ενέργεια και πιο έξυπνα. Στις 19 Απριλίου 2022, κατά τη διάρκεια της συνεδρίασης λειτουργίας της China Railway Group, ο Λου Ντονγκφού, τότε πρόεδρος της China Railway Group, προώθησε συνεχώς την εγχώρια εφαρμογή βασικών εξαρτημάτων των γραμμών ταχείας μεταφοράς, υποστήριξε το επιστημονικό και τεχνολογικό έργο CR450 και βελτίωσε διαρκώς την ικανότητα αυτονομίας και αυτοβελτίωσης της επιστήμης και τεχνολογίας των σιδηροδρόμων.

Προς το παρόν, τα βληματοειδή τρένα του γραμμικού μετρό της Κίνας κινούνται με υπερυψηλή ταχύτητα 350 χιλιόμετρα την ώρα, τα οποία διατηρούνται από τα Fuxing CR400AF και CR400BF. Το China Railway Group δήλωσε στην εφημερίδα China Business News ότι, παρότι η υψηλή δοκιμαστική ταχύτητα των δύο τρένων έφτασε τα 420 χιλιόμετρα την ώρα, στην περίπτωση που θέλουμε να διατηρήσουμε προϋποθέσεις για τα 400 χιλιόμετρα την ώρα, είναι απαραίτητο να διατηρηθεί αρκετή περιθώριο ταχύτητας για να εξασφαλιστεί η ασφάλεια. «Με άλλα λόγια, η υψηλή δοκιμαστική ταχύτητα πρέπει να φτάσει τα 450 έως 460 χιλιόμετρα την ώρα», δήλωσε.