磁悬浮车辆技术特点江冀海课件.ppt
磁悬浮车辆技术特点主讲:江冀海电话什么是磁悬浮列车磁悬浮列车的,那似乎神秘的悬浮之力,其实就是这两种:吸引力与排斥力。应用准确的定义来说,磁悬浮列车实际上是依靠电磁吸力或电动斥力将列车悬浮于空中并进行导向,实现列车与地面轨道间的无机械接触,再利用线性电机驱动列车运行。虽然磁悬浮列车仍然属于陆上有轨交通运输系统,并保留了轨道、道岔和车辆转向架及悬挂系统等许多传统机车车辆的特点,但由于列车在牵引运行时与轨道之间无机械接触,因此从根本上克服了传统列车轮轨粘着限制、机械噪声和磨损等问题,所以它也许会成为人们梦寐以求的理想陆上交通工具。
德国常导磁悬浮上海磁浮车(德国TR08)上海悬浮
它是利用普通直流电磁铁电磁吸力的原理将列车悬起,悬浮的气隙较小,一般为10毫米左右。常导型高速磁悬浮列车的速度可达每小时400~500公里,适合于城市间的长距离快速运输。在6月21号,中国轨道交通再破新高,时速高达600km的高速磁悬浮样车已经成功试跑
悬浮:磁悬浮列车的底部装有悬浮电磁铁,而在导轨上也相应的固定着电磁导轨(由磁铁材料制造)。导轨通电后,由于电磁感应现象,在线圈里产生电流,地面上线圈产生的磁场极性与列车上的电磁体极性总是保持相反,这样在线圈和电磁体之间就会一直存在引力,车体受到吸引力与重力的共同作用而保持平衡。难点:车体也不能抬升得过分,否则就要与导轨相撞了,所以我们便要通过控制悬浮磁铁中的电流大小来控制吸引力不能过大。导向:在侧面装有侧向电磁体(车体上)与侧向导轨(路轨上),它们之间的磁极极性同,故互相排斥,使车体不至于与导轨碰撞,并使列车行驶时保持稳定不翻车。
1.1磁悬浮列车类型磁悬浮列车分为常导型和超导型两大类。常导型也称常导磁吸型,以德国高速常导磁浮列车transrapid为代表。超导型磁悬浮列车也称超导磁斥型,以日本MAGLEV为代表。均使用直线电机作为驱动器从材料分类:
1磁悬浮列车类型用常导磁吸式(EMS)进行悬浮导向,同步长定子直线电机驱动的高速磁浮列车系统。采用超导磁斥式(EDS)进行悬浮和导向,同步长定子直线电机驱动的高速磁浮列车系统。采用常导磁吸式(EMS)进行悬浮和导向,异步短定子直线电机驱动的中低速磁浮列车系统。从悬浮原理分类:
磁悬浮系统交通示意图
1.2磁悬浮车辆技术从功能角度上看轨道车辆都是人员从一个地点安全、舒适地运送到另一个地点,车辆与人的人机界面都是一样的,与之对应的车体、座椅、门、空调、灯、PIS系统在技术层面不存在差异,可采用轨道车辆成熟技术甚至产品。但如何开发运输装载人的车体则采用了不同的思路,用磁悬浮技术代替了车轮,随之必须用直线电机替代旋转电机和轮对组成的驱动系统,接着形成了承载车辆、悬挂电磁铁和直线电机的悬浮架,与之配合的轨道也变成了F轨形状。
常导型磁浮列车利用电磁力实现悬浮1.2磁悬浮车辆技术(悬浮技术)
1.2磁悬浮车辆技术(悬浮技术)
1.2磁悬浮车辆技术(悬浮技术)
直线电机的基本结构直线电机可看作是将旋转电机径向剖开展平定子—初级,转子—次级初级与次级长度不相等。1.2磁悬浮车辆技术(直线电机)
短初级直线异步电机(HSST)1.2磁悬浮车辆技术(直线电机)
1.2磁悬浮车辆技术(直线电机)磁悬浮车的初级驱动部分即具有三相移动磁场绕组的定子,中低速磁悬浮列车安装在列车里,而高速磁悬浮列车安装在轨道里。???在三相电动机绕组里,通过三相电流馈电产生电磁移动场,转子磁铁被移动磁场向前牵引。速度可以通过改变三相电流的频率从停车状态到运行速度进行无级调整。制动:改变移动磁场方向的时候,电动机变成发电机,无任何接触地把列车刹住。刹车能量可以反馈到电网里去。
1.2磁悬浮车辆技术(直线电机)中低速磁悬浮列车采用短定子直线电机驱动方式,电机定子安装在车辆左右两侧,转子(铝材感应板)沿列车前进方向铺设在F轨道上。受到悬浮架安装空间的限制,直线电机长度比较短,工程上每节车辆采用5串2并的方案实现电机三相平衡。逆变主电路与地铁牵引系统采用相同技术,由高压电器箱、电抗器和牵引逆变器构成。
1.2磁悬浮车辆技术(直线电机)轨道支撑
1.2磁悬浮车辆技术(直线电机)
1.2磁悬浮车辆技术(悬浮架)悬浮架是磁悬浮车辆的走行机构,相当于轮轨车辆转向架,是列车实现悬浮、导向、牵引、制动的执行机构。与轮轨车辆转向架相比,柔性悬浮架具有其特有的技术特征:(1)通过电磁吸力实现支撑和导向;(2)中低速磁悬浮车辆悬浮架上电磁铁与轨道之间的电磁吸力支撑相当于轮轨转向架的一系悬挂,为车辆提供支撑和导向力。
1.2磁悬浮车辆技术(悬浮架)悬浮架单元Ⅰ悬浮架单元Ⅱ悬浮架单元Ⅲ迫导向机构滑台装置第三轨受流器扫石器附属装置1323115476悬浮架单元Ⅰ悬浮架单