CR450 EMU prototípus az első állandó mágneses motorhoz

A China Railway Group Co., LTD. (a továbbiakban: „China Railway Group”) nemrég bejelentette, hogy az általa vezetett CR450 technológiai innovációs projekt EMU vonatprototípusa idén belül gyártásba kerül.

A kritikus alkatrészek terén a CRRC közölte, hogy a CR450 EMU prototípus hajtásrendszerében állandó mágneses motort alkalmaznak, amely először kerül felhasználásra Kína kereskedelmi forgalomban üzemelő nagysebességű vonatain. Működés közben az állandó mágneses motor több mint két kV feszültséggel töltődik, másodpercenként 100 fordulatot tesz meg, és teljesítménye 14,5 százalékkal növekszik.

A hajtómotor az egyik kulcsfontosságú technológia a nagysebességű EMU-knál, és a CR450-as nagysebességű EMU „szíve” is egyben. A CRRC vezetői elmondták a China Business News-nak, hogy az állandó mágneses motor alkatrészeit a CRRC Yongji Motor Co., Ltd. és a CRRC Zhuzhou Motor Co., Ltd. szolgáltatja.

Valójában a CR450 prototípusú vonat előtt az új Fuxing nagysebességű komplex ellenőrző vonat már használta a permanens mágneses hajtásrendszert. A China Business News vasúti csoportjának tudósítója elmondta, hogy a CR450 tudományos és technológiai innovációs projekt korai teszteléséhez használt nagysebességű komplex ellenőrző vonat speciálisan alkalmazta az örvényáramú fékezést, beleértve a permanens mágneses hajtásrendszert, a szén-szilikát tárcsát, valamint az aktív pantográf-vezérlést. Ezek mind új technológiák, amelyek a kínai független kutatás és fejlesztés alapját képezik.

Az illető elmondta, hogy a nagysebességű komplex ellenőrző vonathoz alkalmas hajtómotor folyamatos működési hatásfoka meghaladja a 95%-ot, a teljesítménysűrűsége meghaladja a 0,9 kW/kg-ot, egy motor hosszú ideig fenntarthat 750 kW teljesítményt, ezzel kielégítve a 400 km/h sebességű, hosszabb szakaszokon való üzemeltetés igényeit.

Ugyanakkor a hajtómotor különféle szenzorokkal van felszerelve, például az említettek közül a új rezgésfelügyeleti szenzor képes a Fuxing nagysebességű komplex diagnosztikai vonat működése közben mért hőmérsékletének ellenőrzésére, biztosítva ezzel a hajtómotor biztonságos és megbízható működését. A China Railway Group újságíróknak elmondta, hogy az állandó mágneses motor egyes paraméterei, amelyek a CR450 EMU prototípus járműhöz alkalmasak, szintén magasabbak lesznek, mint a Fuxing nagysebességű komplex diagnosztikai járműé.

A CR450 tudományos és technológiai innovációs projekt főként a CR450 emU-t és a 400 kilométer/óra sebességű vasútvonalakat, hidakat, alagutakat és egyéb infrastruktúra-technológiákat tartalmazza; 2021-es indítása óta 17 új technológiai alkatrészt fejlesztettek ki, valamint elvégezték a CR400 komplex tesztvonat 57 kutatási próbáját, létrehozva az emu Ming vonal egyedi sebességének 453 km, relatív találkozásának 891 km és alagút-metszetének 840 km új rekordját (lásd a China Business Network 2023. július 1-i jelentését, mely szerint a CR450 emu 453 km/óra új rekordot elért szakasz-eredményeit futotta).

A permanens mágneses hajtásrendszerrel kapcsolatban Sun Yongcai, a Kínai Népi Konzultációs Konferencia (CPPCC) Nemzeti Bizottságának tagja és a CRRC elnöke előterjesztette a „Városi vasúti közlekedési felszerelések teljes körű zöld átalakításának előmozgatása” című javaslatot a 2024-es nemzeti két ülés során. Sun Yongcai az előterjesztésben kifejtette, hogy jelenleg Kína vezetésével együttműködve érintett kutatóintézetekkel és iparági vállalatokkal, megvalósítva az új technológiát, a permanens mágneses hajtásrendszer magas hatékonyságú és energiatakarékos, zöldkörnyezetvédelmi, valamint magas megbízhatóságú, ami a nagy léptékű alkalmazás és terjesztés alapját képezi (lásd a China Business Network által március 4-én közzétett jelentést: Két ülés ajánlásai | a CPPCC nemzeti bizottsági tagja, Sun Yongcai: a permanens mágneses hajtás új technológiájának alkalmazásával az országos városi vasutak éves energiafogyasztása közel egy negyeddel csökkenthető).

Kína szerint a tervezési követelményeknek megfelelően a CR450 emu 400 km/h sebességnél legfeljebb akkora zajt, energiafogyasztást és környezeti mutatókat produkál, mint a CR400 Fuxing vonat. Ezért a CR450 emu széles körben használ szén rostkompozit anyagokat, amelyek sűrűsége alacsonyabb a hagyományos anyagokénál, így a könnyűsúlyú, nagy szilárdságú, hőálló, fáradásálló és más műszaki jellemzők előnyére válnak a jármű tömegének csökkentésében, a sebesség növelésében és az energiafogyasztás csökkentésében.

A Kínai Vasútcsoport által megadott adatok szerint a CR450 tömege körülbelül 10 tonna, ami körülbelül 12%-kal kevesebb, mint a meglévő CR400 Fuxing vonaté; a menet közbeni ellenállás és az energiafogyasztás 20%-kal csökkent; a fékhatékonyság és a húzóerő hatásfoka 20%-kal, illetve 3%-kal növekedett, így a működési sebesség 50 km/h-val növekedett 400 km/h-ra a fékút, a zaj és az óránkénti 400 km-es energiafogyasztás figyelembevételével.

Jelentős előrelépés történt a 400 km/h sebességű vasúti infrastruktúra technológiai innovációjának és a nagy sebességű átfogó teszt szakaszának építésében. A CR450 EMU befejezte a legmagasabb szintű célkitűzés és az átfogó terv megfogalmazását, és belépett a tervezési és prototípusfejlesztési szakaszba.

Bár a CR450 emU prototípus éppen a gyártósorból jött, nincs üteme a CR450 emU kereskedelmi üzemeltetésére. A China Railway Group a China Business News-nak elmondta, hogy a CR450 teszt a prototípusvonat gyártási vonaláról való kivonulása után történik meg, és a teszt előrehaladása a teszt helyzetétől függ. "Túl korai az üzleti műveletről beszélni".

2021. januárban a China Railway Group bejelentette, hogy megvalósítja a Fuxing „CR450 Tudományos és Technológiai Innovációs Projektet”, amelynek célja biztonságosabb, környezetbarátabb, energiatakarékosabb és intelligensebb új termékek kifejlesztése. 2022. április 19-én, a China Railway Group működési értekezletén Lu Tungfu, akkori elnök, folyamatosan előmozdította a nagysebességű vasúti kulcsalkatrészek hazai alkalmazását, valamint a CR450 Tudományos és Technológiai Innovációs Projekt megvalósítását, és folyamatosan fejlesztette a vasúti tudományos és technológiai önellátó és önmegújító képességet.

Jelenleg Kína nagysebességű vasúti golyósnéven futó vonatai 350 kilométer/óra sebességgel közlekednek, amit a Fuxing CR400AF és CR400BF tart fenn. A China Railway Group tájékoztatta a China Business News-t arról, hogy bár a két vonat maximális próbaszerinti sebessége elérte a 420 km/h-t, ha a 400 km/h-s tartalékfeltételeket kell fenntartani, akkor elegendő sebességtartalékot kell biztosítani a biztonság érdekében. "Más szóval, a maximális próbaszerinti sebességnek el kell érnie a 450-460 km/h-t." - mondta.