馮江華：為中國高鐵裝上“超強心臟”

　　從“跟跑”到“領(lǐng)跑”，中國高鐵正以自主創(chuàng)新的鏗鏘步伐，書寫著大國重器的時代篇章。作為中國中車首席科學家，馮江華親歷了中國高鐵的發(fā)展過程。多年來，他不斷挑戰(zhàn)軌道交通“無人區(qū)”，讓中國高鐵擁有了更強勁的“心臟”。

　　牽引與控制系統(tǒng)是實現(xiàn)軌道交通車輛能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵，它決定了車輛的速度和性能。上世紀九十年代初，我國軌道交通技術(shù)還相對落后。為了趕上國際同行，馮江華牽頭組建了國內(nèi)最早的電力牽引高性能交流傳動控制技術(shù)研究與工程實踐團隊，走上了一條軌道交通技術(shù)自主探索之路。那時，幾乎沒有任何可借鑒的資料，很多原理性試驗只能“摸著石頭過河”，甚至連試驗結(jié)果的準確性都無法判斷，只能靠查詢國外文獻來佐證。就是在這樣的情況下，馮江華和團隊夜以繼日地開展了不計其數(shù)的中小功率樣機系統(tǒng)試驗研究，攻克了低開關(guān)頻率下電機磁鏈和轉(zhuǎn)矩高實時控制等關(guān)鍵技術(shù)，確立了自主異步牽引控制技術(shù)模式，實現(xiàn)了我國大功率交流傳動控制技術(shù)的從無到有，使我國成為少數(shù)幾個掌握該技術(shù)的國家之一，并且裝備于中華之星，后來在和諧號實現(xiàn)自主替代、批量應(yīng)用。

　　2000年，在一次國際學術(shù)會議上，馮江華第一次接觸國外永磁同步牽引技術(shù)。當時，這項技術(shù)屬于前瞻性核心技術(shù)，在全球尚處于起步階段。永磁牽引系統(tǒng)是軌道交通新一代電機牽引系統(tǒng)的發(fā)展方向。與傳統(tǒng)異步電機牽引系統(tǒng)相比，永磁同步牽引系統(tǒng)更小、更輕、更節(jié)能，節(jié)能率最高可達30%。2003年初秋，在中車株洲所，馮江華組建了國內(nèi)首個永磁牽引系統(tǒng)研發(fā)團隊。每一次重大核心技術(shù)的更新迭代，都會經(jīng)歷一段漫長的陣痛期。在剛開始研究這項技術(shù)時，放眼國內(nèi)外，完全沒有代表性的技術(shù)可供參考。永磁牽引技術(shù)對于很多團隊成員甚至只是一個概念。

　　在此過程中，團隊遇到的最大挑戰(zhàn)是電機控溫。如果試驗過程中電機溫度過高，永磁體失磁，會導致系統(tǒng)罷工。研發(fā)時正值盛夏，實驗室溫度會達到40多攝氏度，就像一個巨大的蒸籠。這為電機控溫帶來了極大挑戰(zhàn)。此外，高溫也是對實驗人員的考驗。每次做實驗至少需要五六個小時，還要人工24小時輪番蹲守記錄實驗數(shù)據(jù)。在實驗人員的不懈努力下，第一臺功率5千瓦的永磁電機開發(fā)成功，隨后，100千瓦的永磁驅(qū)動系統(tǒng)也在實驗室誕生。2011年，永磁牽引系統(tǒng)在沈陽地鐵2號線成功裝車，實現(xiàn)了永磁牽引系統(tǒng)在國內(nèi)軌道交通領(lǐng)域的首次應(yīng)用。

　　隨后，中車株洲所受命參與國家863計劃“高速鐵路重大關(guān)鍵技術(shù)及裝備研制重點項目”，承擔高速動車組用永磁牽引系統(tǒng)的研發(fā)工作。自此，馮江華瞄準了更高目標——永磁高鐵。他帶領(lǐng)團隊先后攻克一系列關(guān)鍵難題，打造了完全自主知識產(chǎn)權(quán)、世界領(lǐng)先的牽引系統(tǒng)產(chǎn)品平臺，使復興號的速度、加速度、牽引動力等關(guān)鍵指標領(lǐng)先國際同行。2024年12月29日，CR450動車組樣車在北京發(fā)布，首次實現(xiàn)了大功率永磁牽引等技術(shù)在時速400公里高速列車上的創(chuàng)新應(yīng)用，標志著我國在這一關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)國際領(lǐng)先。

　　轉(zhuǎn)自：中國中車集團有限公司

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