پروتوتایپ اولیه قطار سریع‌السیر CR450 برای اولین بار برای موتور مغناطیس دائمی

گروه راه‌آهن چین (که در ادامه به اختصار «گروه راه‌آهن چین» نامیده می‌شود) اخیراً اعلام کرد که نمونه اولیه قطار EMU مربوط به پروژه نوآوری فناوری CR450 که توسط این گروه انجام شده است، طی امسال از خط تولید خارج خواهد شد.

از نظر اجزای اصلی، شرکت سی‌آر‌آر‌سی (CRRC) گفت: سیستم تراکشن نمونه اولیه قطار سریع‌السیر CR450 از یک موتور مغناطیس دائمی استفاده می‌کند، که این اولین بار است که از چنین موتوری در قطارهای سریع‌السیر در حال بهره‌برداری تجاری در چین استفاده می‌شود. در حالت کاری، موتور مغناطیس دائمی با ولتاژ بیش از دو کیلوولت و با سرعت ۱۰۰ دور در ثانیه کار می‌کند و توان آن ۱۴.۵ درصد افزایش یافته است.

موتور تراکشن یکی از نه فناوری کلیدی در قطارهای سریع‌السیر موتوری (EMU) است و همچنین "قلب" قطار سریع‌السیر CR450 محسوب می‌شود. مقام‌های شرکت سی‌آر‌آر‌سی (CRRC) به روزنامه چاینا بیزینس نیوزس گفتند که قطعات موتور مغناطیس دائمی توسط شرکت سی‌آر‌آر‌سی یونگ‌جی موتور (CRRC Yongji Motor Co., Ltd.) و شرکت سی‌آر‌آر‌سی ژوژو موتور (CRRC Zhuzhou Motor Co., Ltd.) تامین شده است.

در واقع، قبل از قطار پروتوتیپ CR450، قطار جدید بازگشت سریع انسپکشن جامع با سرعت بالا از سیستم مغناطیس دائمی استفاده کرده است. گروه راه‌آهن چین در گفت‌وگو با خبرنگار اقتصادی چین اظهار داشت، به‌طور خاص برای مهندسی نوآوری علمی و فناوری CR450 و آزمایش اولیه قطار تشخیص جامع بازگشت سریع، از ترمز جریان گردابی، از جمله سیستم مغناطیس دائمی، صفحه کربن-سرامیک و کنترل فعال پانتوگراف و همچنین هشت فناوری جدید دیگر استفاده شده است. تمام این فناوری‌های جدید، نوآوری و توسعه مستقل چین را منعکس می‌کنند.

وی افزود که موتور تراکشن مناسب برای قطار بازرسی جامع با سرعت بالا دارای راندمان عملکرد پیوسته بیش از 95 درصد، چگالی توان بیش از 0.9 کیلووات/کیلوگرم و یک موتور می‌تواند به مدت طولانی 750 کیلووات توان را حفظ کند تا بتواند در مسیرهای طولانی با سرعت 400 کیلومتر بر ساعت مواجه شود.

در همان زمان، موتور الکتریکی تجهیز شده به انواع حسگرها، افراد فوق‌الذکر را به عنوان مثال، مانند حسگر جدید مانیتورینگ ارتعاش، قادر به مانیتور کردن دمای قطار سریع‌السیر فوکسینگ در حین کار، به منظور تضمین ایمنی و قابلیت اطمینان موتور الکتریکی است. گروه راه‌آهن چین به خبرنگاران اعلام کرد که برخی از پارامترهای موتور مغناطیس دائم مناسب برای نمونه اولیه خودروی CR450 EMU نیز از قطار تستی سریع‌السیر فوکسینگ بالاتر خواهد بود.

پروژه نوآوری علمی و فناوری CR450 عمدتاً شامل CR450 emU و خطوط ریلی با سرعت ۴۰۰ کیلومتر بر ساعت، پل‌ها، تونل‌ها و دیگر زیرساخت‌های نوآورانه است؛ از زمان آغاز در سال ۲۰۲۱، ۱۷ نمونه اولیه قطعه با فناوری جدید تولید شده، ۵۷ آزمایش تحقیقاتی بر روی قطار تست جامع CR400 انجام شده، رکورد جدیدی از سرعت تک خطی ۴۵۳ کیلومتر بر ساعت، ملاقات نسبی ۸۹۱ کیلومتر و عبور از تونل ۸۴۰ کیلومتری به ثبت رسیده است (برای اطلاعات بیشتر به گزارش منتشر شده در شبکه تجاری چین در تاریخ ۱ ژوئیه ۲۰۲۳ مراجعه کنید، که در آن دستاوردهای مراحلی از emu CR450 با سرعت ۴۵۳ کیلومتر بر ساعت اعلام شده است).

در مورد سیستم تراکشن مغناطیس دائم، سون یونگ‌تسای، عضو کمیته ملی سی‌پی‌پی‌سی و رئیس شرکت سی‌آر‌آر‌سی، در دو اجلاس ملی در سال 2024 پیشنهاد "ارتقای تبدیل سبز جامع تجهیزات حمل و نقل ریلی شهری" را مطرح کرد. سون یونگ‌تسای در این پیشنهاد گفت: در حال حاضر که چین پیشرو است، مراکز تحقیقاتی مرتبط و شرکت‌های زنجیره صنعتی را گرد هم بیاوریم و این فناوری جدید را محقق کنیم، سیستم تراکشن مغناطیس دائم دارای کارایی بالا و صرفه‌جویی در انرژی، سبز و حفاظت از محیط زیست، قابلیت اطمینان بالا را دارد و پایه‌ای برای اجرای گسترده و ترویج آن فراهم است (لطفاً به گزارش منتشر شده در شبکه تجاری چین در 4 مارس مراجعه کنید: پیشنهادات دو اجلاس | سون یونگ‌تسای از کمیته ملی سی‌پی‌پی‌سی: استفاده از فناوری‌های جدید تراکشن مغناطیس دائم می‌تواند مصرف انرژی در حمل و نقل ریلی شهری کشور را در سال‌های آینده تا حدودی یک چهارم کاهش دهد).

چین گفت، با توجه به الزامات طراحی، قطار سریع‌السیر CR450 در سرعت ۴۵۰ کیلومتر در ساعت، سر و صدا، مصرف انرژی و شاخص‌های زیست‌محیطی بیشتر از قطار CR400 فوکسینگ نیست، بنابراین قطار CR450 از تعداد زیادی مواد کامپوزیتی الیاف کربنی استفاده کرده است، این متریال در مقایسه با مواد سنتی چگالی کمتری دارد، دارای سبکی وزن، استحکام بالا، مقاومت در برابر دماهای بالا، مقاومت در برابر خستگی و دیگر شاخص‌های فنی است، که این امر در کاهش وزن خودرو، افزایش سرعت و کاهش مصرف انرژی مفید است.

بر اساس داده‌های ارائه شده توسط گروه راه‌آهن چین، وزن CR450 حدود ۱۰ تن است که حدود ۱۲ درصد کمتر از قطار CR400 فوکسینگ موجود است؛ مقاومت در برابر حرکت و مصرف انرژی ۲۰ درصد کاهش یافته است؛ عملکرد ترمز و راندمان کشش به ترتیب ۲۰ درصد و ۳ درصد افزایش یافته است، که باعث افزایش سرعت عملیاتی به ۴۰۰ کیلومتر در ساعت با فاصله ترمز، سر و صدا و مصرف انرژی معادل ۴۰۰ کیلومتر در ساعت می‌شود.

گروه راه‌آهن ملی چین اعلام کرد که پیشرفت‌های قابل توجهی در ساخت زیرساختار فناوری ریلی با سرعت ۴۰۰ کیلومتر بر ساعت و همچنین بخش آزمایشی جامع با سرعت بالاتر حاصل شده است. قطار CR450 EMU هدف و برنامه کلان خود را تکمیل کرده و وارد مرحله طراحی ساخت و توسعه نمونه اولیه شده است.

اگرچه نمونه اولیه قطار CR450 EMU تازه از خط تولید خارج شده است، اما زمانی برای آغاز بهره‌برداری تجاری از این قطار تعیین نشده است. گروه راه‌آهن چین به روزنامه چاینا بیزینس گفت که آزمایش‌های CR450 پس از خروج نمونه اولیه قطار انجام خواهد شد و پیشرفت آزمایش‌ها بستگی به شرایط آزمایش دارد. وی گفت: «صحبت درباره بهره‌برداری تجاری هنوز خیلی زود است.»

در ژانویه 2021، گروه راه‌آهن چین اعلام کرد که قصد دارد اقدامات مربوط به «پروژه نوآوری علمی و فناوری CR450» را به منظور توسعه محصولات جدید ایمن‌تر، دوستدار محیط زیست، صرفه‌جویی بیشتر در مصرف انرژی و هوشمندتر سازماندهی کند. در جلسه عملیاتی گروه راه‌آهن چین در 19 آوریل 2022، لو دونگ‌فو، در آن زمان رئیس گروه راه‌آهن چین، بی‌وقفه از کاربرد داخلی قطعات کلیدی راه‌آهن سریع‌السیر حمایت کرد، پروژه نوآوری علمی و فناوری CR450 را پیش برد و به طور مداوم توانمندی خوداتکایی و خودبهبودی علمی و فناوری راه‌آهن را ارتقا داد.

در حال حاضر قطارهای سریع‌السیر چین با سرعت ۳۵۰ کیلومتر بر ساعت کار می‌کنند که توسط قطارهای فوکسینگ CR400AF و CR400BF حفظ می‌شود. گروه راه‌آهن چین به روزنامه تجاری چین گفت که اگرچه سرعت آزمایشی بالای این دو قطار به ۴۲۰ کیلومتر بر ساعت رسیده است، اما در صورت رزرو شرایط برای ۴۰۰ کیلومتر بر ساعت، لازم است سرعت ذخیره کافی برای تضمین ایمنی وجود داشته باشد. وی گفت: «به عبارت دیگر، سرعت آزمایشی بالا باید به ۴۵۰ تا ۴۶۰ کیلومتر بر ساعت برسد.»