项目简介： 

    牵引电机是高速列车的“心脏”，功率密度是其核心指标。由于永磁体对铁磁污物敏感，不能采用传统的强制内通风方式导致散热困难，永磁体的高温退磁制约了电机功率密度的提高。此外为了解决带速重投问题，弱磁比不能过高，也限制了电磁设计。因此，高功率密度下保证永磁牵引电机的可靠性成为公认的世界难题，也制约了永磁电机在高速列车上的应用。截至目前，只有法国阿尔斯通实现了时速300公里的永磁高铁商业运行，其他国家仍在试验阶段。 

    为了推动我国高铁技术的跨越发展，实现弯道超车，在国家计划的持续支持下，浙江大学联合株洲电机和株洲电力机车研究所经过十年努力，发明了永磁电机的新型转子拓扑结构、转子动态温度场实时观测和可靠性设计等关键技术，解决了绝缘失效、电磁兼容、转子漏磁退磁、轴承过热等难题，成功研发了国内首台高速列车永磁牵引电机。 

主要创新成果： 

    1. 新型的转子拓扑结构。提出了一种全新的永磁电机转子拓扑结构，有效解决了高速大直径永磁电机强度与漏磁的负相关矛盾，充分利用磁阻转矩提高了电机的功率密度和转矩密度;发明了利用转子斜极和斜极靴有效消除新型转子齿槽效应方法,大幅减少了转矩脉动;并提出了上述新型转子的制造工艺。 

    2. 转子动态温度场实时观测技术。提出了一种电机转子动态温度场实时观测的解决方案和实验装置，实现了永磁电机磁体、轴承等关键旋转部件的三维温度场动态观测，为基于温度场的可靠性设计提供了条件支撑。 

    3. 关键部件可靠性设计技术。发明了一种电机绝缘轴承套，和传统轴承绝缘方式相比，新的绝缘轴承套热阻减少 30%，有效降低了轴承温升;提出了通过改进轴承装配工艺保证游隙均匀度的方法与工艺，保证了两端轴承的同轴度和游隙均匀度，提高了轴承的使用寿命;发明了一种旋变的信号处理方法及一种旋变零位计算方法，有效提高了永磁同步电机位置检测的抗干扰能力和牵引系统的控制可靠性。