國家發改委提出的十大重點節能工程中第五項就是電機係統節能工程，鼓勵推廣變頻調速節能技術，“十一五”規劃中明確提出了能耗比十五期間降低20%的硬性指標，這一係列政策的出台，既順應了國家節能的現實需要，也大大促進了高壓變頻行業的發展。

   利德華福2006年開始與北京交通大學合作以來，雙方在人才培養、產業轉化等方麵簽訂了多個協議。為了解校企合作的情況和產業發展，利德華福專訪了北京交通大學電氣工程學院電力電子研究所所長
、博士、教授遊小傑先生。

   1.遊教授，請您介紹一下北京交通大學電氣工程學院電力電子研究所的情況和研究方向。

   遊教授：北京交通大學電力電子研究所成立於2004年6月，主要從事電力電子與電力傳動領域的科研
、教學工作。科研方向主要有：一是大功率電源技術，二是軌道交通電力傳動技術。在大功率電源技術方麵，最近研究所剛剛完成了國內最大、guojidisidahangkongdianyuandeyanzhixiangmu。gaidianyuanyongyumonihangtianqicongwaitaikongfanhuidaqicengshisuochengshoudegaowenhuanjing，kaochabiaomiancailiaodenaigaowenxingneng。muqiangaidianyuanpeihewoguodehangtiangongchengwanchengleduoxiangguanjianshiyanrenwu
，weiwoguohangtianshiyezuochulegongxian。zaiguidaojiaotongdianlichuandongjishufangmian，womenmuqianzhuyaoyanjiuzhixiandianjizaiguidaojiaotongqianyinchuandongzhongdeyingyong。zhixiandianjiyingyongyuguidaojiaotongqianyinchuandongshiyigefazhanfangxiang，zaizhezhongchuandongfangshizhong，zhixiandianjidezhuanzipushezaileguidaoshang，dingzianzhuangzaicheshang，yuxuanzhuandianjiqianyinchuandongxiangbijiao，chetidejiemianjidadajianxiao。ruguoyingyongyuditieshang，yiweizhesuidaojiemianxiao
，jianshechengbenjiangdi。yuxuanzhuandianjiqianyinchuandongbutong
，zhezhongchuandongfangshidelingyigehaochushiqianyinlidechuandibukaochelunyuguidaoxianghuzuoyonglaichuandi，bushoulunguiguanxixianzhi
，liechekeyipagengdadepo
，zhuangengxiaodewan
，zhezaichengshiguidaojiaotongzhongshifenzhongyao

，yiweizhexianlujiansheshifangwuchaiqianjianshao。muqianbeijingjichangxian
、廣州4號線已采用直線電機牽引
，廣州地鐵的5、6號線也將采用采用直線電機牽引。此外，我們研究所還開展過混合動力裝甲車
、電dian力li機ji車che諧xie波bo抑yi製zhi，有you源yuan電dian力li濾lv波bo器qi等deng許xu多duo項xiang目mu的de研yan究jiu工gong作zuo，都dou是shi針zhen對dui解jie決jue實shi際ji工gong程cheng問wen題ti來lai選xuan擇ze項xiang目mu。項xiang目mu的de另ling一yi個ge特te點dian是shi主zhu要yao針zhen對dui軌gui道dao交jiao通tong行xing業ye，因yin為wei北bei京jing交jiao通tong大da學xue過guo去qu一yi直zhi是shi鐵tie道dao部bu的de部bu屬shu高gao校xiao，過guo去qu的de畢bi業ye生sheng也ye主zhu要yao從cong事shi軌gui道dao交jiao通tong方fang麵mian的de工gong作zuo，這zhe一yi行xing業ye背bei景jing給gei我wo們men的de科ke研yan項xiang目mu提ti供gong了le基ji礎chu。在zai國guo家jia級ji項xiang目mu方fang麵mian，目mu前qian我wo們men主zhu要yao承cheng擔dan了le國guo家jia“863”cifuzhongdazhuanxiangzhongdebufenketi。jinnianlai，yanjiusuosuozaidebeijingjiaotongdaxuedianqigongchengxueyuanzaidianlidianziyudianlichuandonglingyuyequdehendadejinbu，zaikejibuzuijinquedingde“十一五”國家科技支撐計劃“電力電子關鍵器件及重大裝備研製”專項的七個項目中，我學院獲得了其中的二個項目資助
，位居國內高校之首。

   2．請對您目前在電力電子方麵的研究作一些介紹。

   遊教授：我(wo)目(mu)前(qian)正(zheng)在(zai)從(cong)事(shi)與(yu)鐵(tie)路(lu)交(jiao)通(tong)相(xiang)關(guan)的(de)混(hun)合(he)動(dong)力(li)內(nei)燃(ran)機(ji)車(che)的(de)研(yan)究(jiu)。這(zhe)種(zhong)機(ji)車(che)是(shi)軌(gui)道(dao)交(jiao)通(tong)的(de)一(yi)種(zhong)新(xin)型(xing)綠(lv)色(se)車(che)型(xing)，具(ju)有(you)很(hen)高(gao)的(de)節(jie)能(neng)和(he)環(huan)保(bao)性(xing)能(neng)。傳(chuan)統(tong)的(de)內(nei)燃(ran)機(ji)車(che)隻(zhi)有(you)一(yi)個(ge)能(neng)量(liang)源(yuan)，那(na)就(jiu)是(shi)柴(chai)油(you)機(ji)，這(zhe)種(zhong)機(ji)車(che)燃(ran)油(you)效(xiao)率(lv)較(jiao)低(di)
，廢(fei)氣(qi)排(pai)放(fang)較(jiao)大(da)。近(jin)年(nian)來(lai)，國(guo)外(wai)開(kai)始(shi)出(chu)現(xian)了(le)一(yi)種(zhong)混(hun)合(he)動(dong)力(li)內(nei)燃(ran)機(ji)車(che)，它(ta)具(ju)有(you)多(duo)個(ge)能(neng)量(liang)源(yuan)，除(chu)了(le)柴(chai)油(you)機(ji)


，還(hai)有(you)蓄(xu)電(dian)池(chi)或(huo)者(zhe)超(chao)級(ji)電(dian)容(rong)。通(tong)過(guo)對(dui)能(neng)量(liang)源(yuan)的(de)有(you)效(xiao)管(guan)理(li)，這(zhe)種(zhong)機(ji)車(che)能(neng)夠(gou)提(ti)高(gao)運(yun)行(xing)能(neng)效(xiao)、降低燃油消耗和廢氣排放。按照國外的經驗，一般能夠節省燃油和減少廢氣排放25％至30％。

   混hun合he動dong力li內nei燃ran機ji車che未wei來lai會hui有you十shi分fen廣guang闊kuo的de市shi場chang前qian景jing。交jiao通tong運yun輸shu是shi能neng源yuan消xiao耗hao大da戶hu，而er鐵tie路lu運yun輸shu一yi直zhi都dou是shi我wo國guo現xian代dai化hua交jiao通tong運yun輸shu體ti係xi中zhong最zui為wei重zhong要yao的de運yun輸shu手shou段duan。目mu前qian我wo國guo內nei燃ran機ji車che總zong數shu為wei一yi萬wan兩liang千qian輛liang，並bing且qie數shu量liang還hai將jiang進jin一yi步bu增zeng加jia。我wo們men預yu計ji2020年將新增約6000台，按照混合動力內燃機車占有率30％計算，混合動力內燃機車市場為1800台。以每台價格3000萬元計算
，2020年(nian)混(hun)合(he)動(dong)力(li)內(nei)燃(ran)機(ji)車(che)市(shi)場(chang)將(jiang)達(da)到(dao)五(wu)百(bai)億(yi)元(yuan)以(yi)上(shang)。混(hun)合(he)動(dong)力(li)內(nei)燃(ran)機(ji)車(che)符(fu)合(he)國(guo)家(jia)能(neng)源(yuan)與(yu)環(huan)保(bao)政(zheng)策(ce)
，有(you)助(zhu)於(yu)我(wo)國(guo)節(jie)能(neng)減(jian)排(pai)目(mu)標(biao)的(de)實(shi)現(xian)，如(ru)果(guo)國(guo)家(jia)出(chu)台(tai)類(lei)似(si)於(yu)風(feng)力(li)發(fa)電(dian)的(de)扶(fu)持(chi)政(zheng)策(ce)，市(shi)場(chang)還(hai)將(jiang)超(chao)過(guo)這(zhe)個(ge)數(shu)量(liang)。

   另一方麵全球能源危機和對於溫室氣體排放的限製給將來我國混合動力機車出口國際市場提供機遇。我國從1992年開始向國外出口幹線內燃機車，目前已向世界上十多個國家出口機車大約500餘台。隨著我國內燃機車出口的增長，我國的混合動力內燃機車將會有良好的國際市場前景。

   混合動力內燃機車涉及了許多關鍵技術


，如動力電池技術、混合動力能量管理技術、交流傳動控製技術
、混(hun)合(he)動(dong)力(li)試(shi)驗(yan)平(ping)台(tai)技(ji)術(shu)等(deng)
，這(zhe)些(xie)技(ji)術(shu)不(bu)僅(jin)可(ke)以(yi)應(ying)用(yong)於(yu)混(hun)合(he)動(dong)力(li)機(ji)車(che)，還(hai)可(ke)以(yi)輻(fu)射(she)應(ying)用(yong)於(yu)其(qi)他(ta)領(ling)域(yu)，如(ru)混(hun)合(he)動(dong)力(li)船(chuan)舶(bo)和(he)混(hun)合(he)動(dong)力(li)重(zhong)型(xing)車(che)輛(liang)等(deng)。這(zhe)些(xie)關(guan)鍵(jian)技(ji)術(shu)將(jiang)會(hui)有(you)良(liang)好(hao)的(de)技(ji)術(shu)市(shi)場(chang)。

   3.除了應用在工業拖動領域，交流變頻調速技術在交通運輸的機車牽引上的應用是個熱點，請您談談這方麵的情況。

   遊教授：機ji車che電dian力li牽qian引yin技ji術shu是shi鐵tie路lu運yun輸shu裝zhuang備bei的de核he心xin技ji術shu。電dian氣qi鐵tie道dao從cong誕dan生sheng之zhi日ri起qi就jiu采cai用yong直zhi流liu電dian機ji牽qian引yin方fang式shi，在zai相xiang當dang長chang的de時shi間jian裏li，這zhe種zhong由you直zhi流liu電dian機ji牽qian引yin的de直zhi流liu調tiao速su方fang式shi占zhan據ju著zhe主zhu流liu。直zhi流liu電dian機ji牽qian引yin調tiao速su方fang式shi有you轉zhuan距ju和he速su度du容rong易yi控kong製zhi的de明ming顯xian優you點dian，同tong時shi也ye有you維wei護hu麻ma煩fan
、電機體積大、重量大等缺點。為了克服直流調速的這些缺點，用交流變頻調速取代直流調速一直是世界鐵路技術人員的夢想。德國於1971年4月試製成功第1台DE2500型交流調速內燃機車，為機車采用三相交流電機牽引奠定了基礎
，也為上世紀90年代投入運行的ICE高速列車的交流調速技術奠定了基礎。此外，德國的城市輕軌、地鐵以及路麵電車也已經全麵引入了交流調速技術。法國從上世紀70年代末至80年代初，開始大力研發機車交流調速技術。1986年，法國研製成功電流型逆變器控製
、交流同步電機牽引的BB2600型電力機車。該電力機車直接為實現高速列車TGV-A的交流調速奠定了基礎。日本一開始就以電壓型PWM逆變器控製三相交流異步電機作為研發交流調速實用化技術的目標。1982年，日本熊本的路麵電車率先實現了交流調速技術的商業化。特別是1992年新幹線300係列車交流調速技術的采用，使日本動力分散式高速列車的優點得到充分體現。現在交流調速方式已成為世界各國鐵道車輛的主流，德、法fa等deng歐ou洲zhou國guo家jia以yi及ji日ri本ben等deng鐵tie路lu先xian進jin國guo家jia在zai該gai領ling域yu的de技ji術shu已yi經jing成cheng熟shu。可ke以yi說shuo，是shi否fou擁yong有you成cheng熟shu的de交jiao流liu調tiao速su技ji術shu，已yi經jing成cheng為wei衡heng量liang一yi個ge國guo家jia鐵tie路lu技ji術shu水shui平ping的de重zhong要yao標biao誌zhi。我wo國guo在zai在zai該gai領ling域yu的de產chan業ye化hua現xian狀zhuang是shi：已擁有了成熟的直流調速技術；但還未掌握可以工程化應用的交流調速係統的設計、製造和應用技術；投入營業運行的鐵道車輛交流調速係統都隻能從國外引進。交流調速技術已成為我國鐵路車輛技術發展的最大製約因素。

   目前
，我國正處於大力發展高速鐵路運輸。交流調速技術作為高速動車組電力牽引的核心技術
，將有廣闊的應用前景。我國的人口、資源、土地、文化傳統、城cheng市shi化hua進jin程cheng等deng決jue定ding了le大da規gui模mo客ke運yun的de長chang期qi存cun在zai，其qi中zhong的de快kuai速su客ke運yun需xu求qiu不bu可ke能neng被bei高gao速su公gong路lu和he民min航hang完wan全quan滿man足zu
，鐵tie路lu必bi定ding要yao在zai高gao速su客ke運yun市shi場chang上shang扮ban演yan最zui重zhong要yao的de角jiao色se，我wo國guo高gao速su鐵tie路lu技ji術shu市shi場chang潛qian力li巨ju大da
，可ke以yi說shuo是shi全quan球qiu最zui大da的de高gao速su鐵tie路lu市shi場chang。目mu前qian世shi界jie各ge國guo的de新xin建jian高gao速su鐵tie路lu僅jin6300公裏

，而根據國家批準的“中長期鐵路網規劃”，我國將在2020年以前建設快速客運專線12,000公裏以上
，我國高速鐵路客運網將超過其他所有國家的總和。按照以前對京滬高速鐵路造價的估算，我國高速鐵路建設成本約為8000萬元¬¬到1億元人民幣/公裏，因此將有超過10,000億元人民幣的龐大建設和技術裝備市場。
除了幹線鐵路

，城市的軌道交通由於具有快速、運量大、低噪音、舒適安全

、節能環保等諸多優點，成為世界各國解決日益嚴重的城市交通問題的首選。我國城市軌道交通的發展已經曆了40年的曆史
，到2010年，中國城市將建成30多條地鐵和輕軌線路，總裏程達2,000公(gong)裏(li)，全(quan)國(guo)投(tou)資(zi)總(zong)規(gui)模(mo)達(da)幾(ji)千(qian)億(yi)元(yuan)。可(ke)以(yi)說(shuo)，我(wo)國(guo)的(de)城(cheng)市(shi)軌(gui)道(dao)交(jiao)通(tong)和(he)鐵(tie)路(lu)交(jiao)通(tong)一(yi)樣(yang)，擁(yong)有(you)龐(pang)大(da)的(de)市(shi)場(chang)潛(qian)力(li)，這(zhe)在(zai)很(hen)大(da)程(cheng)度(du)上(shang)可(ke)以(yi)帶(dai)動(dong)交(jiao)流(liu)調(tiao)速(su)產(chan)業(ye)的(de)發(fa)展(zhan)。

   4．請您談談在交流電力機車的牽引中高壓大功率變流器的技術需求與應用情況？

   遊教授：高壓大功率主牽引變流器是交流電力機車的心髒
，決定了列車的啟動、製(zhi)動(dong)和(he)最(zui)高(gao)運(yun)行(xing)速(su)度(du)等(deng)性(xing)能(neng)
，機(ji)車(che)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan)
，集(ji)中(zhong)反(fan)映(ying)到(dao)牽(qian)引(yin)變(bian)流(liu)器(qi)的(de)發(fa)展(zhan)上(shang)。應(ying)用(yong)於(yu)電(dian)力(li)機(ji)車(che)的(de)牽(qian)引(yin)變(bian)流(liu)器(qi)大(da)致(zhi)經(jing)曆(li)了(le)晶(jing)閘(zha)管(guan)變(bian)流(liu)器(qi)、GTO變流器、IGBT變流器三個發展階段。從 IGBT器件出現以來
，機車主牽引變流器經過二十多年的發展，已經發展到第五代產品。目前IGBTyizhubuchengweijichezhuqianyinbianliuqihefuzhubianliuqidezhuliugonglvqijian。yongyujichedeqianyinbianliuqijiaoqitagongyeyongbianliuqijuyougenggaodeyaoqiu，jutibiaoxianzaiyixiajigefangmian：首先是設計集約化
、模塊化
，力求結構緊湊，小型輕量，維修方便。器件按開關組件或相構件形式做成半成品的模塊
，通過接插件方式聯接
，盡量不用螺釘
、螺母
，以方便裝拆；第二是要保證足夠的電磁兼容性，包括抑製對外部的電磁發射
、內部各子係統間和各部件間的相互幹擾以及抗幹擾能力。對於采用如IGBT一類的高開關頻率器件的變流器
，還應注意因高的du／dt值通過零部件和線路的雜散電容引起的傳導幹擾
，以及軸電壓和軸承電流的破壞性作用
；第三是需要在有限的空間發揮很大的牽引功率

，要求更高的功率密度，同時要實現製動能量的回饋；此外
，車載運行環境相對地麵靜止環境在溫度、振動、衝擊、灰塵等諸多方麵更加嚴格。

   西門子、龐巴迪、阿爾斯通、sanlingdengyongyouxianjinjiaoliuchuandongxitongjishudeguowaigongsi
，douyongyouwanzhengdejicheqianyinbianliuqichanpinyanfapingtai。zhexiegongsizhenduitieluhechengshiguidaojiaotongyingyonglingyu
，kaifachulegaoyadadianliugaogonglvmidudexilieqianyinbianliuqi。muqianzaishijiezhongzaihegaosuqianyinlingyu

，zhuyaoyouyixia3種係列牽引變流器：龐巴迪公司MITRAC TC 3000係列牽引變流器；西門子公司SIBAC係列牽引變流器；阿爾斯通公司ONIX係(xi)列(lie)牽(qian)引(yin)變(bian)流(liu)器(qi)。這(zhe)些(xie)牽(qian)引(yin)變(bian)流(liu)器(qi)在(zai)我(wo)國(guo)引(yin)進(jin)和(he)合(he)作(zuo)生(sheng)產(chan)的(de)機(ji)車(che)上(shang)都(dou)有(you)應(ying)用(yong)。我(wo)國(guo)自(zi)主(zhu)研(yan)發(fa)的(de)交(jiao)流(liu)電(dian)力(li)機(ji)車(che)主(zhu)牽(qian)引(yin)變(bian)流(liu)器(qi)還(hai)處(chu)於(yu)試(shi)驗(yan)應(ying)用(yong)階(jie)段(duan)，期(qi)待(dai)著(zhe)更(geng)多(duo)從(cong)事(shi)國(guo)內(nei)高(gao)壓(ya)大(da)功(gong)率(lv)變(bian)流(liu)器(qi)的(de)生(sheng)產(chan)廠(chang)商(shang)關(guan)注(zhu)並(bing)加(jia)入(ru)機(ji)車(che)牽(qian)引(yin)變(bian)流(liu)器(qi)的(de)行(xing)業(ye)。

   5.請您談談雙方的合作情況。

   遊教授：近年來
，利德華福與北京交通大學電氣工程學院建立了戰略合作關係，雙方簽署了“科技創新戰略合作協議書”、“利德華福電氣獎學金協議書”等四項協議
，依照“優勢互補、注重實效
、互利互惠、合作發展”的原則
，在發展戰略、科技攻關、人才培養等方麵逐步形成全方位合作與交流，實現了資源的有效利用和共享
，形成了雙方互補互利、協調發展的格局。“利德華福電氣”獎(jiang)學(xue)金(jin)目(mu)前(qian)已(yi)經(jing)資(zi)助(zhu)了(le)北(bei)京(jing)交(jiao)通(tong)大(da)學(xue)電(dian)氣(qi)工(gong)程(cheng)學(xue)院(yuan)品(pin)學(xue)兼(jian)優(you)的(de)學(xue)生(sheng)數(shu)十(shi)人(ren)，以(yi)幫(bang)助(zhu)其(qi)完(wan)成(cheng)學(xue)業(ye)，該(gai)獎(jiang)學(xue)金(jin)在(zai)學(xue)生(sheng)中(zhong)產(chan)生(sheng)了(le)很(hen)大(da)的(de)影(ying)響(xiang)。北(bei)京(jing)交(jiao)通(tong)大(da)學(xue)電(dian)氣(qi)工(gong)程(cheng)學(xue)院(yuan)曾(zeng)選(xuan)派(pai)了(le)許(xu)多(duo)學(xue)生(sheng)前(qian)往(wang)利(li)德(de)華(hua)進(jin)行(xing)生(sheng)產(chan)實(shi)習(xi)

，並(bing)多(duo)次(ci)組(zu)織(zhi)師(shi)生(sheng)參(can)觀(guan)利(li)德(de)華(hua)福(fu)高(gao)壓(ya)變(bian)頻(pin)器(qi)生(sheng)產(chan)基(ji)地(di)、請qing公gong司si領ling導dao介jie紹shao公gong司si的de發fa展zhan情qing況kuang
，加jia深shen了le師shi生sheng對dui利li德de華hua福fu的de了le解jie，許xu多duo學xue生sheng在zai畢bi業ye後hou還hai選xuan擇ze了le加jia盟meng利li德de華hua福fu。目mu前qian，雙shuang方fang的de合he作zuo十shi分fen愉yu快kuai，我wo們men希xi望wang將jiang這zhe一yi合he作zuo持chi續xu開kai展zhan下xia去qu。

   zhengzhiguiqiyeshizhounianzhiji
，womenzhuyuanlidehuafuchixuchuangxin，xiyingengduoderencai，weiyonghubuduankaifaxinchanpin
，jinruxindeyingyonglingyu
，zuoweizhongguoqiyedeyouxiudaibiaozouxiangguoji，qudegengdadechengji，zhulizhonghuaminzudeweidafuxing！

   遊小傑簡介：遊小傑
，捷克布拉格工業大學博士，清華大學博士後。現任北京交通大學電氣學院教授、博士生導師
，電力電子與電力牽引研究所所長，北京電力電子學會理事，《電力電子》雜誌副主編，長期從事電力電子與電力傳動領域的科研與教學工作。