需要指出的是,永磁高鐵和磁懸浮是兩個沒法比較的東西。永磁高鐵只是使用永磁牽引電機的高鐵,永磁牽引電機可以放在任何需要的地方使用,而磁懸浮指的是一種車輛技術,磁懸浮用的是直線電機,理論上來說的話,磁懸浮也可以弄什么永磁直線電機(目前還不存在)。
永磁牽引電機的好處前面幾個回答已經很清楚了。
第一個好處就是功率密度高,大白話就是一樣大的電機,永磁牽引電機可以做得更大力。這一點對于設備空間狹小的鐵路車輛,尤其是動力分散的列車,尤其重要。永磁牽引電機最早在高鐵上的應用是法國的AGV列車,因為這個車的設計要求是既要使用鉸接結構,又要使用動力分散技術。相對于一般的動力分散列車,鉸接列車轉向架的底部空間更小并且機械設計更受制約。而當時法國高鐵普遍采用的是勵磁式同步電機(當時高鐵用的異步牽引電機還在研發中),AGV的列車設計拖了十多年,一直到阿爾斯通研發出永磁同步電機后才算解決了技術上的問題。
第二個好處是調速范圍廣,之前的鐵路機車,由于電機轉速和車輪轉速不匹配,在電機和車軸之間是需要安裝減速器的。采用永磁牽引電機的列車不需要這個裝置,可以直接驅動車軸。這樣就可以節省更多的空間。
第三個好處是轉換效率高,因為永磁電機轉子不需要勵磁線圈,勵磁線圈是有能量消耗的,同時維持磁場的功率屬于無功功率,需要補償,永磁電機這一塊可以降低;此外因為沒有減速器,所以機械傳動效率也更高一些,同時列車的固定轉動慣量系數也可以更低一些。這樣直接帶來的好處就是節能。
缺點嘛,不太耐高溫,制造困難(你要想這是一個超級強的大磁鐵,那么制造工具就不能使用對磁場敏感的金屬比如鐵制工具就不可以),同樣維護也稍微麻煩一些。
從控制上來說和異步電機以及勵磁式同步電機是類似的,整體建模一致,這一塊30年前就已經吃得很透了。此外永磁同步電機可以作為無刷電機控制,這兩也是非常類似的。
我很高興看到國內這一塊趕上了國際前沿水平,就目前來說,發達國家只有法國開始大量裝備這類電機,除了自家賣給了意大利的AGV之外,主要是新一代的通勤列車全部使用這一種類型的電機。
