新干线车辆的交流电动机驱动系统

现在,日本新干线车辆大多数以交流电动机驱动并使用交流再生制动.交流电动机驱动本身是车辆技术工作者长年的梦想,与交流再生制动一起,从新干线开业以前起就开始了研究.但在现实中,装置的大小,使用装置的选择等,均根据技术的发展,积累了许多研究成果.大约在90年代,完成了以使用GTO元件的电压型异步电动机驱动、能进行交流再生制动的传动方式.现在,使用的装置已经从GTO转移到IGBT,我们期待着下一代新装置的出现.本文就这些技术从实用转为成熟的发展过程,以及一些有关问题的解决方法作一论述.     

新干线的最新技术和将来的设想

介绍日本新研制的３００系新干线所采用的新技术。如交流再生制动和感应电动机驱动方式轻型无摇枕转向架，部件的轻量化等，与原新干线进行比较提供了今后的发展方向。     

直接驱动式牵引电动机--适用于AC系列车

将以前牵引电动机动力传递所用的齿轮变速装置取消,开发了直接驱动轮轴的直接驱动式牵引电动机(DDM:Dirct Drive Motor)系统.迄今为止已进行了数次试制,并把永久磁铁同步电动机(内转子弹性支承方式)装在AC系列车上,从今年2月开始运行试验,本文报告其开发状况.     

日本铁路机车车辆传动用永磁同步电动机的研发概况

20世纪70年代铁-钕-硼磁性材料的成功开发。加上电力电子技术的不断发展，永磁同步电动机又引起了人们的注意，它不仅与异步电动机同样具有牵引电动机所需的特点，而且还可以比异步电动机的效率更高、体积和重量更小。日本从1990年开始研发用永磁同步电动机作为直接传动的牵引电动机和全封闭式电动机，并试验用于通勤电车、轨距可变电动车组和低地板轻轨车辆乃至新干线高速电动车组上。     

交流电动机在变速驱动系统中的应用--汽车、铁路、轮船

简要介绍交流电动机变速驱动系统在交通领域的应用现状及发展动向.     

机车车辆技术的展望

介绍了日本各民营铁路公司最近开发的高速动车的研制成果及新应用现状。其中包括：提高新干线动车走行装置的性能，感应电动机驱动系统的实用化，提高新干线动车的乘坐舒适性，新的车体倾斜装置、     

直接驱动式牵引电动机

直接驱动式牵引电动机是一种直接用于驱动车辆车轴的电动机.车辆采用这种电动机可以省却传统的齿轮传动装置,使得驱动装置结构变得更紧凑、重量更轻以及更省维修,列车运行时铁路沿线噪声更小.介绍直接驱动式牵引电动机的开发思路、结构、主要技术参数,试验结果,试验结论.     

交流电动机驱动系统的故障诊断技术

故障诊断是指在装置故障的早期阶段进行诊断和检测,以便在发生事故前采取有效对策,这对于保证设备的可靠性、减少维修等有实际意义.文中介绍诊断技术在交流电动机驱动系统中应用的研究实例及其发展动向.     

机车车辆轴承及其润滑的现状与动向

介绍了日本机车车辆，特别是新干线动车车轴轴承、牵引电动机轴承和牵引齿轮箱轴承在向高速化、轻型化和无维修化方向发展过程中的结构性能改进和润滑方法、维修方式的改进。新干线动车车轴轴承从油浴润滑、圆柱滚子和深槽滚珠轴承并用发展到采用润滑脂密封型圆锥滚柱轴承，轴箱材质也由铸钢改为铝合金。在交流牵引电动机轴承上，采用了耐热性和耐久性更好的复合锂皂润滑脂。为防止电蚀，采用了喷涂陶瓷膜和PPS树脂膜的绝缘轴承。     

高速列车机车车辆的牵引性能

在采用感应电动机作为牵引电动机时,牵引与电制动特性不仅取决于感应电动机的参数,还取决于逆变器的性能。由于逆变器无法将直流转换为一个理想的交流值,必须考虑谐波的产生以及类似问题。分析认为高速列车最显著的变化是彻底减小了运行阻力。500系新干线列车的运行阻力约是0系的一半。最新的新干线列车以300km·h-1速度运行,却比0系新干线列车甚至其他国家的高速列车耗能少。     

日本新干线驱动装置

介绍了为新干线N700系和E954型/E955型高速电动车组开发的2种驱动装置的结构特点。     

永磁同步电动机在铁道机车动车上的应用

永磁同步电动机因其效率高,现已广泛用作电动汽车牵引电动机和空调压缩机电动机等.在铁道机车动车上,直流牵引电动机用了很长时间.但近些年来已被逆变器供电且只需要较少维护的异步电动机取代.永磁同步电动机是一种交流电动机,所需维护也很少,而且效率比异步电动机高,体积和重量可以更小.为了充分发挥其效率高的特点,开发了直接驱动式和全封闭式永磁同步电动机.文章从铁道机车动车上的应用出发,介绍了我们的研究成果.     

采用新ATC的新干线N700车辆车体倾斜系统

2003年10月,在东海道新干线品川站开业的同时,实现了全部列车270 km/h的运行,为了使到达时间进一步缩短并做到更好的服务,又进行了下一代新干线车辆N700的开发.N700初次用于新干线,该车上开发了利用新ATC及控制传送的车体倾斜系统,其目的是提高曲线半径为2 500m的东海道新干线运行速度.新系统可以有效地利用新ATC系统高精度的位置信息和高度可靠的控制传送系统,把位置等控制信息传送到16辆编组的400 m内的每节车辆,它是精确可靠的空气弹簧上升式车体倾斜系统.现在正装在300系列新干线电车上进行验证试验.     

日本最近的机车车辆技术开发动向

介绍了日本铁道综合技术研究所最近开发的机车车辆新技术。其主要研究项目有：（１）提高新干线和和窄轨铁路速度及改善乘坐舒适性的技术，包括改善新干线无摇民转向架的乘坐适性、高性能的下一代转向架、新的摆式车体系统、联杆强制式径向转向架等；（２）新型机车车辆，包括开发窄轨新干线机车车辆和直接驱动车轮的牵引电动机；（３）动力运转 和制动系统的新技术。（４）机车车辆的维修技术。     

日立公司高速铁道车辆制造技术的新进展

本文介绍了3个阶段日本新干线电动车组的技术进步:一:在上世纪70～80年代前半期,日本新干线提速到200 km/h。解决了许多提速相应的技术课题,如X立柱薄板车体、分散式换气空调装置、气密结构、FEM解析技术等。二:在80年代～本世纪初,新干线电车进一步高速化,其运营时速达到270 km。作为其轻量化技术,开发了铝合金挤压型材的轻量化车体,工艺上经历了从点焊到各种弧焊,提高了生产技术水平,开发了车辆气密疲劳试验装置,对车辆设计和车体补强验证发挥了重要作用。三:新世纪的新干线电动车组,其时速提高到300km。出现了许多新式电车,开发了可以进行噪声源分离测定的装置。对于现在大量生产的铝双壳车体结构,已经采用FSW(摩擦搅拌结合)技术广为生产。这些新干线电车的高速、轻量化技术,也将对欧洲高速铁路的发展产生重要影响。     

大功率机车新型驱动装置的设计

新型大功率交流传动的机车动车，有必要设计一种以定向应用的新型驱动装置，以达到长期使用而无需维修的目的，为此，ＡＥＧ公司铁路分部开发了一种ＧＥＡＬＡＩＦ驱动装置，在此，交流异步牵引电动机和牵引传动齿轮箱构成了一个紧凑而封闭的单元，它具有最佳的牵引力传递路线、新的冷却空气通路和新的轴承结构，其中驱动装置由现有的大功率驱动装置中成熟的结构元件和新开发的部件组成，其目的在于提高功率利用率，同时大大改善磨损     

动力转向架驱动装置选型研究

主要介绍了国内外电动车组，轻轨车和电车动力转向架不同类型的驱动装置，针对不同驱动装置的基本原理，结构，联轴器及适用范围进行了概要说明，同时依据转向架的性能要求，简述了驱动装置选型的基本原则。     

铁道车辆用滚动轴承及其润滑技术——牵引电动机和驱动装置用轴承(2)

滚动轴承不仅用作铁道车辆的车轴轴承,而且在电动车组的牵引电动机和驱动装置中也起着很重要的作用。近年来,对其高性能化和长寿命化以及可靠性等都提出了更高要求。本文介绍了电动车组驱动方式的历史,并就各种驱动方式所使用的牵引电动机和齿轮传动装置用轴承的最新技术进行了解说。     

永磁同步电动机在电动车组上的应用

永磁电动机属于交流电动机,它具有结构简单、易于维修保养、节省能源、噪声小和效率高等特点.本文比较了永磁电动机及异步电动机的结构特点,从电动年组的应用出发,介绍开发成功的直接驱动式和全封闭式永磁电动机的概况,阐述了永磁电动机推广应用所面临的问题.     

关于涡流制动

涡流制动可分为涡流轨道制动和涡流盘形制动两种。涡流轨道制动涡流轨道制动已在951型新干线试验电车上采用,并从1969年开始进行了各种试验。在制动时,该装置接入电制动回路中。对制动力比例为70％和50％