项目名称：
高速列车永磁电机牵引传动系统集成优化方案研究
项目合作方：
南车青岛四方车辆有限公司
项目研究内容提要
本项目根据永磁电机牵引传动系统设计方案，通过理论推导、仿真计算、实验测试等方法，对采用不同设计方案的牵引系统进行科学的比较分析，评估该系统与高速列车牵引性能的匹配性，并提出优化设计方案。主要研究内容包括：
1)永磁牵引电机电磁方案的分析
研究提供的永磁牵引同步电机的电磁设计方案与技术要求的匹配性，通过软件计算，分析电机方案是否能满足列车牵引特性曲线需求，研究永磁同步牵引电机的反电势对电机性能的影响。
2)永磁牵引电机与变流器匹配分析
从电气参数、控制策略等方面分析永磁牵引电机与牵引变流器的匹配性，提出电机与变流器的优化匹配方案。
3)采用永磁牵引传动系统的高速列车性能评估
根据高速列车动力性能的需求和永磁牵引电机的技术特点，建立新型高速列车模型及永磁牵引传动系统动态模型，编制完成采用永磁牵引传动系统的牵引性能仿真计算软件。根据车辆参数和线路等列车运行条件，可评估采用不同永磁牵引传动系统设计方案时，高速列车的动力性、制动能力、牵引系统效率等性能参数，并通过仿真计算对牵引传动系统进行优化匹配。
4)永磁牵引同步电机可靠性研究
主要包括：极限环境下定子绕组绝缘热老化和转子永磁体耐热能力问题的研究；永磁牵引同步电机永磁体失效及附加问题的研究；冷却通风系统与传热能力的相关性研究；电机运行的过渡过程与温度场的影响；牵引电机转子永磁体相关的机械研究。
5)永磁电机高反电势问题的研究
研究列车高速运行时产生的过高反电势对系统的影响及对策，主要包括：反电势选择方案的对比研究；高速运行时的永磁电机弱磁控制策略；列车惰行时的永磁电机运行方式；过高反电势的保护策略探讨。
研究达到的目标、成果形式及主要技术指标
本项目将对用于高速列车的永磁电机牵引传动系统进行深入分析，编制高速列车永磁牵引传动系统设计与评估软件，可对设计方案进行比较分析，评估该系统对高速列车牵引性能的影响，并提出优化设计方案。
主要成果有：
1）提交高速列车永磁牵引传动系统设计与评估软件；
2）提供永磁同步牵引传动系统设计方案分析报告，评估对高速列车性能的影响；
3）提供牵引电机电磁场、温度场、机械有限元仿真分析计算报告；
4）提供永磁同步牵引电机反电势选择方法，不同反电势的使用场合的计算分析报告；
5）提供永磁高速弱磁控制方案以及不同反电势设计方案下惰行方案。
项目执行进度安排
2012年1-3月 完成永磁牵引同步电机电磁方案的分析计算；
2012年4-6月 完成永磁牵引同步电机与变流器的匹配分析；
2012年7-12月 采用永磁牵引传动系统的高速列车性能评估计算；
2013年1-4月 完成永磁牵引同步电机关键部件的机械强度分析计算，完成永磁电机可靠性评估。
2013年5-7月 完成永磁牵引同步电机反电势问题的研究。
2013年8-12月 完成高速列车永磁牵引传动系统设计与性能评估软件编制。