依托蘇州地鐵3號線項目，匯川經(jīng)緯軌道研發(fā)的全新一代永磁同步牽引系統(tǒng)，已在蘇州市軌道交通3號線0345車運營超過9萬公里，經(jīng)過一年多的節(jié)能驗證試驗，0345車綜合節(jié)能率達16%~20%，如果蘇州3號線全線(全長45.2千米)裝備此牽引系統(tǒng)，預計每年可節(jié)約電費500萬元，按地鐵列車30年設(shè)計壽命計算，可節(jié)約電費1.5億元。隨著載客量上升并配備地面能饋裝置，預計綜合節(jié)能率可達30%。

2021年11月，工信部、市場監(jiān)管總局聯(lián)合印發(fā)《電機能效提升計劃(2021-2023年)》。電機永磁化符合電機驅(qū)動系統(tǒng)高效率的需求，在軌道交通領(lǐng)域，推廣永磁電機牽引系統(tǒng)，不斷提升電機系統(tǒng)能效，可以支撐軌道交通行業(yè)節(jié)能提效，助力實現(xiàn)碳達峰碳中和目標。

地鐵作為交通工具，已經(jīng)近160年的歷史了，其牽引技術(shù)也在不斷變革，第一代牽引系統(tǒng)是直流電機牽引系統(tǒng);第二代牽引系統(tǒng)是異步電機牽引系統(tǒng)，也是目前主流采用的牽引系統(tǒng);永磁牽引系統(tǒng)目前被業(yè)界公認為是軌道交通車輛牽引系統(tǒng)下一代新技術(shù)的發(fā)展方向。

永磁電機是一種轉(zhuǎn)子自帶永磁體的電動機。具有運行可靠、體積小、質(zhì)量輕、損耗小、效率高等諸多優(yōu)點，屬于超高效電機。相較于異步電機牽引系統(tǒng)，永磁牽引系統(tǒng)效率高，能耗低，節(jié)能效果更為明顯，經(jīng)濟效益非常顯著。

匯川經(jīng)緯軌道全新一代永磁同步牽引系統(tǒng)，包括高效混合磁阻牽引電機、牽引變流器、制動電阻等，裝備此系統(tǒng)的列車相較于異步電機牽引系統(tǒng)，牽引時消耗能量更少，電制動時反饋能量更多。其中高效混合磁阻電機具有結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、體積小、重量輕、損耗低、效率高、電動機的外型和尺寸可以靈活多變等顯著特點。

如果全線采用永磁牽引系統(tǒng)，將大大降低蘇州地鐵3號線的運營成本

隨著軌道交通行業(yè)雙碳戰(zhàn)略的推進實施，對列車節(jié)能要求越來越高，牽引電機未來將走向永磁化、數(shù)字化和集成化。目前稀土永磁電機在軌道交通行業(yè)內(nèi)的應用比例還很低，節(jié)能潛在空間巨大。

強大的研發(fā)平臺，匯川永磁電機技術(shù)

作為電機的資深高端玩家，匯川技術(shù)專注于伺服電機、汽車電機、牽引電機，豐富的應用業(yè)績證明了匯川電機的穩(wěn)定性、可靠性以及運行精度，目前匯川技術(shù)把先進的電機技術(shù)帶到永磁工業(yè)電機領(lǐng)域，使工業(yè)永磁電機擁有匯川汽車級的設(shè)計理念，具有高精度、低故障率的優(yōu)勢，其背后均有足夠的研發(fā)實力支撐。

01電機技術(shù)——領(lǐng)先的設(shè)計方法

局部優(yōu)化

定子參數(shù)優(yōu)化：匝數(shù)、齒寬、槽深等;轉(zhuǎn)子參數(shù)優(yōu)化：隔磁橋個數(shù)、位置、空氣槽形狀、位置等;

全局優(yōu)化

整機參數(shù)優(yōu)化：極槽配合、定轉(zhuǎn)子內(nèi)外徑、氣隙尺寸;高效區(qū)定向優(yōu)化和NVH設(shè)計目標設(shè)定;

電磁方案優(yōu)化

02電機技術(shù)——系統(tǒng)效率的設(shè)計方法

具備工況分析能力，研究電機電控損耗特征，通過聯(lián)合設(shè)計使系統(tǒng)效率達到最優(yōu)。

03電機技術(shù)——噪音振動的設(shè)計方法

NVH從系統(tǒng)到部件進行設(shè)計測試驗證，準確定位問題，保證產(chǎn)品NVH特性。(電磁NVH、結(jié)構(gòu)NVH、電控NVH)

仿真與試驗

NVH試驗

04 電機技術(shù)——防退磁的設(shè)計方法

永磁體退磁校核，反電勢降低不超過1%

三相短路退磁校核

低速3倍過載退磁校核

恒功率1.5倍額定轉(zhuǎn)速運行退磁校核

匯川每年出貨300萬臺以上采用稀土永磁的高效電機

05 電機技術(shù)——測試能力

測試實驗室總面積約1萬平米，投資約2.5億元，主要設(shè)備：AVL測功機(20000 rpm)、EMC暗室、 dSPACE HIL 、NVH試驗設(shè)備;

試驗中心按照ISO/IEC 17025(CNAS實驗室認可準則)要求運營管理，并已通過CNAS認可。

原文標題：永磁有多節(jié)能?蘇州地鐵一條線一年便可節(jié)省電費500萬元

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審核編輯：湯梓紅