《科技创新与品牌》杂志社特别报道

中国南车创造中华“自主芯”

大功率交流传动六轴7200千瓦电力机车

        速度和力度,是拳手在比赛中获取胜利的法宝。进入高速与重载时代的中国铁路机车装备,正以速度与力度的一次次飞跃,崛起于世界强手之林。这其中,核心技术的突破功不可没。
        交流电传动系统技术被誉为铁路机车的“机芯”。它涉及到多种学科门类,技术相当复杂,主要包括动力系统和控制系统两大核心技术系统,是机车的“心脏”和“大脑”。与传统的直流传动技术比较,该技术具有牵引功率大、速度高、节能环保、运营经济等特点。是我国铁路实现高速和重载的唯一选择和方向,也是衡量电力机车国产化程度的重要标志。
        西方发达国家从上世纪60年代开始就投入巨资研发机车交流传动系统技术,经过30年的开发、试验、运用考核和技术更新,该技术已被成熟掌握,已经成为铁路现代化和国家综合实力的标志之一。我国从上世纪70年代开始该技术的前沿研究,80年代进入小功率样机研制阶段,90年代进入技术快速发展阶段,但由于国家工业基础薄弱和制造工艺的落后,整体技术装备水平与世界先进水平有较大差距。
        中国南车股份有限公司所属湖南省株洲电力机车研究所,是我国铁路装备工业唯一的电气系统专业研究所;我国变流技术国家工程研究中心的依托单位;城市轨道牵引设备交流传动与控制系统国产化定点单位和国家级牵引电气试验检验中心的挂靠单位。从2004年开始,南车株洲所按照国务院确定的“引进先进技术、联合设计生产、打造中国品牌”的方针,抓住铁道部新一轮技术引进消化吸收再创新的机遇,大胆吸收和借鉴世界先进技术文明成果,谋求在交流传动系统及控制系统技术领域的加速发展。
        机遇与科学思维和创新能力结合在一起才能造就成功。面对发展自主核心技术的责任,南车株洲所选择了从技术标准和技术模式两个方向着手“机芯”的基础研究。他们综合欧美两点式变流器驱动电机和日本三点式变流器驱动电机技术的长处,以国内具备条件的两点式晶闸管变流器驱动异步电机为研究对象,主攻电路研究,并逐步开发以两点式和异步电机为主、兼有三点式和同步电机的全新技术模式,建立了适合中国国情并获得国际承认的交流传动技术的技术标准。
        在牵引交流传动技术装备的设计和制造过程中,南车株洲所通过系统的技术培训、技术图纸和技术资料的转让,以及联合设计、产学研联合攻关等方式,先后消化吸收各类技术文件1374份,各类制造图纸50套共25726张。完成了包括电子生产工艺、结构工艺、系统组装等多项全新工艺技术的引进、吸收和创新。在产品材料改进方面,对116种材料进行了国产化改进和掌握,实现了交流电传动从制造技术到基础数据再到核心关键技术的消化吸收和再创新,搭建了一个良好的研发设计平台、制造平台和检验检测平台,提升了国产“机芯”的自主研发能力和制造能力。
        实现“机芯”的自主创新,关键是掌握关键核心元器件技术。按照“以我为主”的思路,南车株洲所的科研团队,对交流传动技术中关键元器件变流器、控制器件技术进行了刻苦攻关,先后自主开发了12种不同型号的变流器模块、6种型号TEC2000系列传动控制单元、5种型号DTECS网络控制模块等一批创新成果,形成了独有的技术创新体系和创新能力,真正做到了核心技术不受制于人。
        多年来执著于核心技术自主研发的南车株洲所,终将“中国芯”装上了国产轨道交通装备高端产品。他们先后为时速200公里及更高速度等级国产化动车组提供了近70%的核心部件,并将最新研究成果运用到最新下线的7200千瓦六轴大功率交流传动电力机车上,使货运重载机车的国产化水平从75%提高到90%以上。在城轨市场上,南车株洲所先后成功进入北京、天津、上海、深圳、沈阳等城市的地铁市场,特别是沈阳地铁2号线项目将全部采用南车株洲所研制的国产化牵引交流传动系统和网络控制装置。
        中华“自主芯”,承载着核心技术为我所有的荣光和骄傲,成为我国铁路装备制造企业决胜于千里之外的一张王牌。
                                                                                                                       责编/刘 亮