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          1. 燕銜明珠踏歌行
            ——記中車株洲電力機車研究所有限公司設計專家陳燕平

            發布時間:2023-07-03 【字體:

            陳燕平(中)和技術團隊隊員分析討論驅動板故障解決辦法。丁清澍 攝
             
              遼闊的中國版圖上,刻印著世界最大的高速鐵路網和先進的鐵路網。每日,川流不息的列車,如循環全身上下的血液,為“流動的中國”注入澎湃活力。血液的涌動離不開心臟,列車的心臟,便是“牽引變流器”。
              我國軌道交通牽引變流技術處于國際先進水平,這背后,幾代科研工作者篳路藍縷、櫛風沐雨。中車株洲電力機車研究所有限公司設計專家陳燕平,就是其中一位代表。
              在這個男性居多的研究領域,她巾幗不讓須眉,以實現中國軌道交通牽引變流技術自主化的雄心壯志和過硬本領,為中國鐵路牽引傳動系統的關鍵技術攻關和產業安全自主可控作出貢獻。難能可貴的是,在時代的淘洗中,陳燕平始終以積極向上、達觀自在的心境感染著周邊人,用實際行動展現了新時代女性科研工作者的理想情懷與氣度內涵。
              攻堅克難,勇摘“皇冠上的明珠”
              循著歲月的轍印,陳燕平回憶起對火車最初的印象,“搖晃,不停地搖晃”。
              1994年,陳燕平以湖南省衡陽市衡山縣第一名的成績考入上海交通大學。從株洲轉車去上海,一路站了20多個小時,下車后,幾天內看什么東西都像在火車上一樣晃。
              這樣的乘車體驗與當今高鐵“立硬幣不倒”的現象形成鮮明對比。這背后,列車牽引變流器中的核心元器件“絕緣柵雙極晶體管”(IGBT)發揮了作用。
              如果把縱橫馳騁的高鐵列車比作一條蒼龍,安裝在列車底部的牽引變流器就是龍的心臟。列車行進過程中的加減速以及恒速控制,都通過它來實現。這個噸級的方盒子中,一塊巴掌大小的IGBT模塊是最核心的器件。它相當于一個“閘門”,能讓列車在啟動后即刻提速至時速300公里以上,是高鐵列車高速平穩運行的重要保障。
              作為國際上公認的電力電子技術第三次革命最具代表性的產品,IGBT號稱“功率半導體皇冠上的明珠”,誕生以來一直被西方發達國家壟斷。
              1998年,陳燕平學成畢業,進入當時中車株洲所IGBT牽引變流器設計團隊。恰逢我國第一臺輸出功率達1.2兆瓦的IGBT牽引逆變器下線,陳燕平跟著團隊里的同事一起,全程參與地面調試。期間,她本人表現出的超高悟性和勤奮好學也獲得一致認可。這為她今后的研發工作打下基礎。
              不久后,陳燕平接到IGBT器件應用及驅動技術探路的重任。驅動技術是IGBT器件得以成功應用的前提,當時一塊進口IGBT驅動板是陳燕平月薪的好幾倍,責任重大,陳燕平興奮到睡不著?!拔倚睦锖荛_心的,因為我來就是想干事的?!彼χ貞?。
              為盡快攻克IGBT驅動技術,陳燕平一邊瞄準國外先進驅動產品開展大量研究性試驗,一邊大膽摸索電路和試驗方法。試驗條件有限,她自己用變壓器、二極管等設計出試驗所需的高壓電源;無法驗證器件的可靠性,她研發智能驅動板老化盒;脈沖分配板調試不夠人性化,她將原來必須由專業技術人員操作的復雜工序,簡化成幾個按鈕就能執行……
              經過兩年的探索,2001年,在全面消化吸收國外成熟技術的基礎上,陳燕平成功開發出具有自主知識產權的高性能IGBT驅動板,有效打破了IGBT驅動技術長期受制于人的困局,填補了我國大功率IGBT牽引變流器相關空白。
              披荊斬棘,為高鐵加裝“強勁的心臟”
              藍白色車體清新淡雅,橘紅色腰飾帶飄逸靈動……2001年11月,我國自主設計、擁有自主知識產權的第一臺動力分散型電力動車組“中原之星”投入運營,成為中原大地一道亮麗的風景線。
              “中原之星”首次采用了我國自主研發的IGBT牽引變流器。陳燕平看到凝結著自己知識和勞動成果的“列車心臟”裝載上車、驅動“鋼鐵長龍”千里奔騰,內心的激動溢于言表。
              然而,喜悅并沒有持續太久,此后很長一段時間里,團隊自主研發的IGBT牽引變流器沒有上線機會。有段時間,團隊成員都擔心自主研發路線會萎縮或被進口替代。陳燕平向帶自己入門的師傅表態:“一代人有一代人的使命。我不會走的,我們要把自主研發的種子保留下來?!?/div>
              功成不必在我,功成必定有我。抱著這樣的心態,陳燕平一直在等待。2008年,曙光破曉而來。那天,陳燕平正在外地出差,突然接到師傅的電話,中車株洲所將承擔大功率交流傳動六軸7200千瓦電力機車項目。這是我國具有自主知識產權的IGBT牽引變流器在交流傳動電力機車領域獲得的第一個批量訂單?!皩τ谖覀冞@一代人來說,這是一輩子都不能忘記的事情?!标愌嗥秸f。
              按照要求,從設計、生產試制到試驗交付,留給牽引變流器項目團隊的時間不足5個月。作為技術總管和項目組核心成員,陳燕平除了承擔研究性試驗,還要負責出廠試驗方案的撰寫、試驗系統的設計、試驗大綱的編制,以及項目的整體協調工作,那年春節她的心思都撲在了項目上。
              然而,試驗中,產品總是不停出現電纜發熱或燒損。眼看交付時間逼近,卻一直無法判定故障原因,團隊陷入焦慮。陳燕平盡快讓自己平靜下來,創造性地提出用電抗器抑制諧振電流的方案。她帶著團隊,晚上試驗到凌晨三四點,早上七八點又趕往試驗現場整理分析數據,根據結果再不斷改進,一連半個月的苦戰,故障終于消除。
              時隔十幾年,陳燕平仍記得最后一次試驗的場景。那是凌晨三點多,整個團隊屏息以待,等著試驗結果。當正確的波形終于出現,所有人都喊出了聲。
              “這一刻,不僅意味著我們完成了這個訂單,更意味著,此前的堅持沒有白費,我們國家的牽引變流技術離世界先進水平又進了一步!”陳燕平說。
              打鐵趁熱,陳燕平又馬不停蹄投入6軸9600千瓦牽引變流器試驗中。這次采用的IGBT元件屬新型高壓功率器件,國外應用也處于起步階段,找不到借鑒資料。陳燕平帶著團隊在試驗站斷斷續續做了1年的試驗,前后7次優化電路板,正常的周期1年只能完成一次優化。
              山高人為峰。2011年,春暖花開之際,團隊順利完成變流器及模塊的開發設計與試驗,標志著我國高壓變流器設計能力與IGBT應用技術成功邁入國際先進行列。
              追夢前行,傳遞積極向上正能量
              驅車沿株洲市境內湘江右岸一路行駛,不久便會看到“田心工業區”的標志牌。這個工業區綿延10里,被譽為中國先進軌道交通裝備研發和制造的“動力之都”。
              25年前,這里遠非眼前的模樣。當時,即將大學畢業的陳燕平正處于擇業期。寒假回老家的路上,經過株洲,她走出火車站,搭上公交車,1個多小時的顛簸后,來到當時的鐵道部株洲電力機車研究所。
              她回憶,大門外面是一條土馬路,周邊是村民的自建房。進門處,她遇見一位“專家”模樣的工作人員,對方得知她是想來參觀的大學生,二話不說用摩托車載上她去看各個試驗室。
              這就是陳燕平第一次走進中車株洲所,科研工作者們認真、專注的模樣在她腦海里揮之不去。后來,她辭去原本簽訂的工作,成為班上唯一放棄去大城市就業的畢業生,在株洲這片被譽為“中國電力機車搖籃”的熱土扎根至今。她不曾后悔:“給我一張搞科研的桌子,就是一整個世界?!?/div>
              這份篤定,正是陳燕平一路走來的底氣。不論遇到什么樣的困難,她總是積極向前、樂在其中。
              工作實習期結束,擔心自己作為女生,不能被分配到科研部門,她鼓起勇氣找到上級領導當面自薦,用矢志科研的決心和信心為自己爭取機會;
              初入團隊,天天和幾百斤的牽引變流器打交道,作為唯一的女生,不被看好,她用比男同事還要刻苦的精神和足夠的技術實力,為自己贏得尊重;
              牽引變流器研究性試驗在高壓狀態下進行,隨時會引發爆炸,她克服恐懼,巧妙推出觸發延遲設計,試驗啟動后她有3秒時間可以躲到柜子后面,等到電能釋放完再出來觀察;
              常年高強度的工作,身體出現耳鳴、胸痛、頸椎炎等一系列狀況,她迅速調整,擠出時間走上運動場。她說希望自己能為這份熱愛的事業奮斗更久……
              如今,陳燕平團隊參與研制的IGBT牽引變流器已廣泛應用于國內的干線機車、動車、地鐵,并遠銷新加坡、澳大利亞、阿根廷等國家,不僅創造了年產數10億元的經濟效益,也助力中國高鐵這張“金名片”越擦越亮。
              經過長期努力奮斗,陳燕平從一名普通技術人員,成長為設計專家?;厮萃?,陳燕平深有感觸,如果可以給現在的年輕人講一堂課,她說一定要以“心態”為主題。正如她在社交媒體上寫的:“快樂是一種心態,我們無法改變處境,讓我們擁有快樂心態?!焙唵蔚囊痪湓?,浸潤著生活的哲思,延展著廣闊的視野。
              陳燕平
              中共黨員,現任中車株洲電力機車研究所有限公司設計專家,正高級工程師,先后獲得茅以升鐵道工程師獎、湖南省三八紅旗手、中國中車勞動獎章等榮譽。
              采訪手記:志者恒進 恒者致遠
              多年來,陳燕平一直想找到當年那個帶著她參觀試驗室的“專家”,可惜再也沒有遇到,不過她理想中的科研人生已經成為現實。
              她似乎有一種永不枯竭的生命力,勤于學習、精于鉆研、善于實踐、樂于奉獻;她始終堅守最質樸的人生法則,事不避難、義不逃責,靠“做事情”求得發展、贏得尊重。她滿懷闖的勇氣、創的智慧,一路走來,即便身處逆境時,依然沒有放棄對這個行業的熱愛和對科研的堅持。
              歷史不會辜負實干者,在與祖國軌道交通事業同向前行的過程中,陳燕平見證了中國鐵路發展的堅實足跡,也聽到了自己夢想開花的聲音。這正是對她作為科研工作者最好的回報和禮敬。
            附件:
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