Prototipo del tren de alta velocidad CR450 con motor de imán permanente por primera vez

China Railway Group Co., LTD. (en adelante denominado "China Railway Group") anunció recientemente que el prototipo del tren de alta velocidad del proyecto de innovación tecnológica CR450, liderado por esta empresa, saldrá de la línea de producción antes de finalizar este año.

En cuanto a los componentes clave, CRRC indicó que el sistema de tracción del prototipo CR450 EMU utiliza un motor de imán permanente, siendo esta la primera vez que se emplea un motor de imán permanente en los trenes de alta velocidad comercialmente operados en China. Durante el funcionamiento, el motor de imán permanente opera con una carga de más de dos kV, a 100 revoluciones por segundo, y su potencia aumenta en un 14,5%.

El motor de tracción es una de las nueve tecnologías clave del tren eléctrico de alta velocidad EMU, y también es el "corazón" del tren eléctrico de alta velocidad CR450 EMU. Funcionarios de CRRC comentaron a China Business News que las piezas del motor de imán permanente son suministradas por CRRC Yongji Motor Co., Ltd. y CRRC Zhuzhou Motor Co., Ltd.

De hecho, antes del tren prototipo CR450, el nuevo tren de inspección integrada de alta velocidad Fuxing ya ha utilizado el sistema de tracción de imán permanente. Un periodista de negocios del grupo ferroviario de China indicó que, específicamente para la ingeniería de innovación científica y tecnológica temprana del tren de detección integral de alta velocidad Renaissance (CR450), se adoptó el freno de corriente de Foucault, incluido el sistema de tracción de imán permanente, placa de cerámica de carbono y nueve nuevas tecnologías como el control activo del pantógrafo; todas estas nuevas tecnologías son de investigación y desarrollo independiente de China.

La persona indicó que el motor de tracción adecuado para el tren de inspección de alta velocidad tiene una eficiencia de operación continua del 95%, una densidad de potencia de más de 0,9 kW/kg, y un motor puede mantener una operación prolongada de 750 kW, suficiente para cumplir con largos trayectos a 400 kilómetros por hora.

Al mismo tiempo, el motor de tracción está equipado con una variedad de sensores, las personas mencionadas anteriormente, por ejemplo, como el nuevo sensor de monitoreo de vibraciones, pueden monitorear la temperatura del tren de alta velocidad Fuxing durante la detección integral, para garantizar la seguridad y confiabilidad del motor de tracción. China Railway Group indicó a los periodistas que los parámetros individuales del motor de imán permanente adecuados para el vehículo prototipo CR450 EMU también serán superiores a los del vehículo de prueba integral de alta velocidad Fuxing.

El proyecto de innovación científica y tecnológica CR450 incluye principalmente la formación CR450 emU y líneas de ferrocarril de alta velocidad de 400 kilómetros por hora, puentes, túneles y otras infraestructuras con innovaciones tecnógicas; desde su lanzamiento en 2021, se han completado 17 prototipos de nuevos componentes tecnológicos, llevando a cabo 57 pruebas de investigación con el tren de prueba integral CR400, logrando nuevos récords de velocidad individual de 453 km/h en línea emu Ming, encuentro relativo de 891 km y cruce de túneles de 840 km (ver informe de China Business Network del 1 de julio de 2023, los resultados alcanzados por el emu CR450 al alcanzar la nueva marca de 453 km/h).

En cuanto al sistema de tracción de imán permanente, Sun Yongcai, miembro del Comité Nacional del CPPCC y presidente de CRRC, presentó la propuesta "Fomentar la transformación verde integral de los equipos de transporte ferroviario urbano" en las dos sesiones nacionales de 2024. En dicha propuesta, Sun Yongcai señaló que, liderado actualmente por China e impulsado por institutos de investigación y empresas de la cadena industrial relacionadas, se está logrando avances en esta nueva tecnología. El sistema de tracción de imán permanente destaca por su alta eficiencia energética, ahorro de energía, protección ambiental, alta confiabilidad y ya cuenta con base suficiente para su promoción y aplicación a gran escala (ver informe de China Business Network del 4 de marzo, Recomendaciones en las dos sesiones | El miembro del Comité Nacional del CPPCC Sun Yongcai: el uso de nuevas tecnologías de tracción de imán permanente en el ferrocarril urbano nacional podría reducir el consumo energético en casi una cuarta parte).

China indicó, según los requisitos de diseño, que el tren de alta velocidad CR450, a 50 km de velocidad simultánea, el ruido, el consumo de energía y los indicadores ambientales no superan los del tren CR400 Renaissance. Por lo tanto, el tren CR450 adoptó una gran cantidad de materiales compuestos de fibra de carbono. Estos materiales, en comparación con los materiales tradicionales, tienen menor densidad y ofrecen ventajas como reducción de peso, alta resistencia, resistencia a altas temperaturas, resistencia a la fatiga y una serie de indicadores técnicos superiores, favoreciendo así la reducción del peso del vehículo, aumento de velocidad y disminución del consumo energético.

Según los datos proporcionados por China Railway Group, el peso del CR450 es de aproximadamente 10 toneladas, un 12% menos que el tren CR400 Fuxing existente; la resistencia al avance y el consumo de energía se reducen en un 20%; el rendimiento de frenado y la eficiencia de tracción aumentan en un 20% y un 3% respectivamente, permitiendo incrementar la velocidad operativa en 50 km hasta alcanzar los 400 km/h, manteniendo la distancia de frenado, el nivel de ruido y el consumo energético por hora a los 400 km.

Se ha logrado un avance significativo en la construcción de la infraestructura ferroviaria de innovación tecnológica de 400 km/h y en la sección de pruebas integrales de mayor velocidad, indicó el grupo ferroviario nacional. El CR450 EMU ha completado la formulación del objetivo y plan general de alto nivel, y ha entrado en la etapa de diseño constructivo y desarrollo del prototipo.

Aunque el prototipo del CR450 EMU apenas ha salido de la línea de producción, no existe un cronograma para su operación comercial. El Grupo Ferroviario de China indicó a China Business News que las pruebas del CR450 se llevarán a cabo después de que el tren prototipo salga de la línea de producción, y el avance de las pruebas dependerá de los resultados obtenidos durante las mismas. "Es demasiado pronto para hablar de operaciones comerciales", afirmó.

En enero de 2021, China Railway Group anunció la organización de la implementación del "Proyecto de Innovación Científica y Tecnológica CR450" con el objetivo de desarrollar nuevos productos más seguros, ecológicos, ahorradores de energía e inteligentes. El 19 de abril de 2022, en la reunión operativa de China Railway Group, Lu Dongfu, entonces presidente de China Railway Group, promovió continuamente la aplicación nacional de componentes clave del ferrocarril de alta velocidad, impulsó el proyecto de innovación científica y tecnológica CR450 y mejoró continuamente la capacidad de autonomía y autorrenovación de la ciencia y tecnología ferroviaria.

Actualmente, los trenes bala de alta velocidad de China operan a una velocidad elevada de 350 kilómetros por hora, mantenidos por los Fuxing CR400AF y CR400BF. El Grupo Ferroviario de China le dijo a China Business News que aunque la velocidad máxima de prueba de los dos trenes alcanzó los 420 km/h, si se reservan condiciones para 400 km/h, es necesario mantener suficiente reserva de velocidad para garantizar la seguridad. "En otras palabras, la alta velocidad de prueba debe alcanzar los 450 a 460 km/h." Dijo.