第二百四十三章 驱动电机的选择（1/2）
作者：鸷鸟皴
心中做出决定后，凌世哲暂时把给公司里的华人员工配股问题给放下，继续与江志华、陈善新两人探讨起来：“既然这台直流驱动电机，用的是汝铁硼永磁体，那这应该是稀土直流电机吧？”
“没错。”陈善新回答道：“东德的原240型机车使用的是电励磁无刷驱动电机，技术难度大，制造工艺复杂，汝铁硼成功后，我就用稀土永磁直流电机把它给换了下来。虽然都是直流电机，但稀土永磁直流电机的制作工艺要简单不少。唯一的技术难度是电机的控温和电机内部清洁，为避免水、灰尘、铁屑等腐蚀电机内部永磁体，电机我采用全封闭结构。
我采用的是无铁芯、无刷、无磁阻尼的结构，改变了传统电机运用硅钢片与绕线定子结构，结合公司最新研发的电子智能变频技术，使电机系统效率比传统直流电机高85%以上。
这种设计又四大性能优势：一是高效节能。电机功率因数高，无铁损、无磁阻尼，效率能得到极大的提高。
二是轻便节材，它体积小，重量只有240机车驱动电机的几分之一。可节约80%的钢材，100%的硅钢片，50%的铜材。
三是调速性好，电机转速与电源频率保持恒定，可简化变频调速控制系统，调速范围宽，精度高；易制成多极、低速大功率电机，可取消齿轮箱、皮带轮等传动系统，实现直接驱动。
四是可靠性强。电机运行温升低，电机绕组采用高分子材料精密绝缘封装技术，环境适应性好，运行可靠。”
说起自己专业。陈善新一打开话匣子就停不住嘴，凌世哲耐着性子听他说完，说道：“这电机你说了这么多好处。那缺点又是什么呢？”
“这个……”
见陈善新迟疑，凌世哲笑道：“任何东西都有它的缺点和优点。有多少优点就有多少缺点。我们充分了解了这种电机所有的优、缺点，才能决定它的市场应用的领域和范围，这个道理你不会不知道吧？直说罢，它有那些缺点。”
对一个科学家来说，自己辛苦研制出得科学成果，就如同自己的孩子，在他们的眼里这个孩子只有优点，没有缺点。是完美无缺的，但现实情况是，任何东西都有自己的优、缺点。也就是凌世哲了，如果是别人这么说，陈善新会立马跟他翻脸，在他的眼里，自家的孩子怎么都好，不允许别人说他的孩子有缺点。
沉默了三分钟，陈善新才开口说道：“由于采用了无铁芯设计理念，电机里没有铁芯。因此磁路的磁阻增加，要产生同样强度的磁场，需要更强的磁铁。这会导致成本的上升。二是，这台无铁芯结构直流电机，在高速有优势，中低速没有什么优势。”
“这样啊。”凌世哲摸着下巴想着，240机车的车体结构能够承受的最大的额定时速是180公里/小时，实际最高运行时速是120公里/小时。陈建新设计的这台稀土永磁无铁芯直流驱动电机，在高速上优势，低速上没优势的特点来看，装在240型机车生也正合适。把列车稍微改造一下，就能达到160公里的运行时速。
这对直流电力机车来说。已经是达到它的运行极限了，如果想要把列车的运行时速继续提高。达到200公里或者是350公里的时速，就必须使用交流电机。
突然间，凌世哲想起了后世日本东铁路公司在2012年，推出的最高时速高达600公里的“子弹头”列车，所采用的电机也是这种无铁芯结构。如果在这个电机的技术基础上，搞出一种稀土永磁无铁芯交流电机，这不正好解决了分列式高速列车的动力装置了吗？
无铁芯结构电机的特点是什么？高速有优势，中低速没优势，这不正符合高速列车吗？
想到这里凌世哲有点热切的问道：“如果把它换成交流的，是不是……”
陈善新明白他指的是什么，说道：“董事长，想要搞出日本新干线那样的高速列车，我们还有很长的路要走。不论是交流还是直流，永磁电机都有一个共同的缺点，就是对环境特别是温度很敏感，温度过高或者环境过于恶劣，就很容易让电机里的永磁体会产生不可恢复的失磁风险，因此永磁电机在设计上都是采用封闭式设计，来避免水、灰尘、铁屑等腐蚀电机内部的永磁体。
但是这样一来，电机的散热就成了问题，特别是高速列车上使用的超大功率电机，发出的热量更是恐怖，因此，解决电机的控温问题，将是高速列车项目成败与否的关键。”
江志华插话道：“你不是说采用无铁芯结构设计的驱动电机，在运行时升温很低吗？那电机的温控应该很容易解决吧？”
“那是直流电机，”陈新华苦笑说：“永磁交流电机的发热量可比直流电机高多了，我为什么采用无铁芯结构？还不是因为无铁芯结构的电机发热量，是所有的其他结构的电机中最低的。”
“那欧洲和日本是怎么解决这个问题的？”
“日本是怎么解决这个问题的我不知道，因为日本一直把电机的温控技术做为他们的最高机密，”陈新华板着手指说道：“全世界目前也只有日本掌握了大功率驱动电机的温控技术，欧洲没有掌握这项技术，不
“没错。”陈善新回答道：“东德的原240型机车使用的是电励磁无刷驱动电机，技术难度大，制造工艺复杂，汝铁硼成功后，我就用稀土永磁直流电机把它给换了下来。虽然都是直流电机，但稀土永磁直流电机的制作工艺要简单不少。唯一的技术难度是电机的控温和电机内部清洁，为避免水、灰尘、铁屑等腐蚀电机内部永磁体，电机我采用全封闭结构。
我采用的是无铁芯、无刷、无磁阻尼的结构，改变了传统电机运用硅钢片与绕线定子结构，结合公司最新研发的电子智能变频技术，使电机系统效率比传统直流电机高85%以上。
这种设计又四大性能优势：一是高效节能。电机功率因数高，无铁损、无磁阻尼，效率能得到极大的提高。
二是轻便节材，它体积小，重量只有240机车驱动电机的几分之一。可节约80%的钢材，100%的硅钢片，50%的铜材。
三是调速性好，电机转速与电源频率保持恒定，可简化变频调速控制系统，调速范围宽，精度高；易制成多极、低速大功率电机，可取消齿轮箱、皮带轮等传动系统，实现直接驱动。
四是可靠性强。电机运行温升低，电机绕组采用高分子材料精密绝缘封装技术，环境适应性好，运行可靠。”
说起自己专业。陈善新一打开话匣子就停不住嘴，凌世哲耐着性子听他说完，说道：“这电机你说了这么多好处。那缺点又是什么呢？”
“这个……”
见陈善新迟疑，凌世哲笑道：“任何东西都有它的缺点和优点。有多少优点就有多少缺点。我们充分了解了这种电机所有的优、缺点，才能决定它的市场应用的领域和范围，这个道理你不会不知道吧？直说罢，它有那些缺点。”
对一个科学家来说，自己辛苦研制出得科学成果，就如同自己的孩子，在他们的眼里这个孩子只有优点，没有缺点。是完美无缺的，但现实情况是，任何东西都有自己的优、缺点。也就是凌世哲了，如果是别人这么说，陈善新会立马跟他翻脸，在他的眼里，自家的孩子怎么都好，不允许别人说他的孩子有缺点。
沉默了三分钟，陈善新才开口说道：“由于采用了无铁芯设计理念，电机里没有铁芯。因此磁路的磁阻增加，要产生同样强度的磁场，需要更强的磁铁。这会导致成本的上升。二是，这台无铁芯结构直流电机，在高速有优势，中低速没有什么优势。”
“这样啊。”凌世哲摸着下巴想着，240机车的车体结构能够承受的最大的额定时速是180公里/小时，实际最高运行时速是120公里/小时。陈建新设计的这台稀土永磁无铁芯直流驱动电机，在高速上优势，低速上没优势的特点来看，装在240型机车生也正合适。把列车稍微改造一下，就能达到160公里的运行时速。
这对直流电力机车来说。已经是达到它的运行极限了，如果想要把列车的运行时速继续提高。达到200公里或者是350公里的时速，就必须使用交流电机。
突然间，凌世哲想起了后世日本东铁路公司在2012年，推出的最高时速高达600公里的“子弹头”列车，所采用的电机也是这种无铁芯结构。如果在这个电机的技术基础上，搞出一种稀土永磁无铁芯交流电机，这不正好解决了分列式高速列车的动力装置了吗？
无铁芯结构电机的特点是什么？高速有优势，中低速没优势，这不正符合高速列车吗？
想到这里凌世哲有点热切的问道：“如果把它换成交流的，是不是……”
陈善新明白他指的是什么，说道：“董事长，想要搞出日本新干线那样的高速列车，我们还有很长的路要走。不论是交流还是直流，永磁电机都有一个共同的缺点，就是对环境特别是温度很敏感，温度过高或者环境过于恶劣，就很容易让电机里的永磁体会产生不可恢复的失磁风险，因此永磁电机在设计上都是采用封闭式设计，来避免水、灰尘、铁屑等腐蚀电机内部的永磁体。
但是这样一来，电机的散热就成了问题，特别是高速列车上使用的超大功率电机，发出的热量更是恐怖，因此，解决电机的控温问题，将是高速列车项目成败与否的关键。”
江志华插话道：“你不是说采用无铁芯结构设计的驱动电机，在运行时升温很低吗？那电机的温控应该很容易解决吧？”
“那是直流电机，”陈新华苦笑说：“永磁交流电机的发热量可比直流电机高多了，我为什么采用无铁芯结构？还不是因为无铁芯结构的电机发热量，是所有的其他结构的电机中最低的。”
“那欧洲和日本是怎么解决这个问题的？”
“日本是怎么解决这个问题的我不知道，因为日本一直把电机的温控技术做为他们的最高机密，”陈新华板着手指说道：“全世界目前也只有日本掌握了大功率驱动电机的温控技术，欧洲没有掌握这项技术，不