Subscription request:

podpiska@panor.ru

For all questions:

+7 495 274-22-22

UDK: 621.331

Application of a traction electric motor with permanent magnets in a high-speed electric train

Shulga R. N. РhD of technical sciences, VEI – branch of FSUE "Academician Zababakhin RFNC – VNIITF", Moscow

Technical solutions for the construction of high-speed trains based on an electric drive, which uses traction electric motors (TED) with permanent magnets, are analyzed. The energy efficiency of TED with collector and asynchronous motors is compared. The influence of materials and insulation properties on the characteristics of the TED is investigated and the selection of the TED insulation system is carried out.

Проблема высокоскоростного движения на ж/д транспорте с некоторым запозданием относительно зарубежных стран начала реализоваться в России и потребовала анализа технических решений по конструкции высокоскоростных поездов с использованием электроприводов с тяговыми электродвигателями на постоянных магнитах.

Целью статьи является анализ таких технических решений, а также исследование влияния на характеристики ТЭД материалов и свойств изоляции с целью выбора системы изоляции ТЭД. В [1–6] приведены стандарты и характеристики ТЭД, в [7, 8] исследованы преобразователи частоты и материалы, а [9–12] посвящены вопросам выбора изоляции ТЭД.

Технические решения по конструкции высокоскоростных поездов (ВСП) зависят от их назначения. Скорости поездов в эксплуатации определяются следующими факторами:

– профилем и состоянием пути, причем высокоскоростная магистраль (ВСМ) требует специализированных путей;

– категорией состава (пассажирский, грузовой, скоростной);

– массой и длиной поезда;

– погодными условиями и температурой воздуха.

Эксплуатационная скорость поездов устанавливается по приказу начальника дороги и не должна быть превышена.

Конструкционная скорость грузовых поездов не превышает 120 км/ч, а пассажирских поездов – от 160 до 250 км/ч. Скорость свыше 250 км/ч достигается при движении по специализированным путям, а свыше 200 км/ч – по модернизируемым существующим путям. За рубежом (Япония, Европа, Китай) ВСП двигаются со скоростями, достигающими 350– 400 км/ч. В России ВСП типа Сапсан имеет конструкционную скорость 300 км/ч, которая ограничена до 250 км/ч. Для ВСП типа Сапсан воздухозаборники для ТЭД с воздушным охлаждением выведены на крышу поезда.

Следует иметь в виду, что стоимость и эксплуатация ВСП и ВСМ весьма дороги. Стоимость одного поезда ВСП с 350 сиденьями по европейским нормам стоит 20– 25 млн евро, а годовое обслуживание – 1 млн евро. Стоимость 1 км ВСМ составляет 20–25 млн евро, а годовое обслуживание – 80 тыс. евро. В результате окупаемость ВСП и ВСМ зависит от пассажиропотока, и в России целесообразна лишь на магистралях с интенсивным движением Москва–Санкт-Петербург и Москва–Казань.

For citation:
Shulga R. N., Application of a traction electric motor with permanent magnets in a high-speed electric train. Электрооборудование: эксплуатация и ремонт №11 2023. 2023;11.
The full version of the article is available for subscribers of the journal
Article language:
Actions with selected: