磁悬浮列车的工作原理及技术经济特性VIP免费

第1页共10页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共10页磁悬浮机车及技术经济特性魏庆朝，冯雅薇（北京交通大学土木建筑工程学院翃北京100044）施翃翃（北京城建设计研究总院北京100037)摘要：直线电机已开始在磁悬浮铁路、城市轨道交通中应用。介绍了直线电机的分类、3种典型的磁悬浮铁路和直线电机驱动的轮轨交通，对上述交通方式的技术经济特征进行了对比，总结了上述交通方式的适用范围。关键词：直线电机；磁悬浮；城市轨道交通；适用范围TheModesandfeaturesoftheTransitSystemsDrivenbyLinearMotorWEIQingchao1,FENGYawei1,SHIHong1,2(1.SchoolofCivilEngineeringandArchitecture,BeijingJiaotongUniversity2.BeijingUrbanEngineeringDesign&ResearchInstitute.)Abstract:LinearmotorhasbeensuccessfullyusedinMeglevtransitsystemandrapidrailtransitsystemforyears.ThetransitsystemsdrivenbylinearmotorareclassifiedasMaglevsystemandwheel-railsystem.ThetypicalMaglevsystemincludesJapaneseMLXsystem,GermanTransRapidsystemandJapaneseHSSTsystem.Thetechnicalandeconomicfeaturesofthesesystemsarecomparedandthesuitableapplicationfieldsofthesesystemsaresummarizedinthepaper.Keywords:linearmotor;Maglev;urbanrapidrailtransit;suitableapplicationfields1、引言从1825年世界第一条铁路出现算起，轨道交通已有近180年的历史。特别是上个世纪中叶以来，随着科技的进步，轨道交通运输方式不仅在诸如速度、密度、重量等性能方面有了很大提高，而且轨道交通方式本身也发生了巨大的变革。快速轨道交通有地铁、轻轨、单轨等多种方式。牵引方式历经蒸汽牵引、内燃牵引、电力牵引等阶段，目前在世界范围内又发展出直线电机牵引的交通方式，包括磁悬浮铁路、直线电机轮轨交通、磁悬浮飞机等。该交通方式目前正在迅速发展，将来会成为本世纪的主要交通方式之一。本文介绍以直线电机作为牵引方式的新型客运交通方式，主要包括技术原理和技术经济分析，最后对我国发展轨道交通系统提出发展建议。2.直线电机及分类2.1直线电机原理传统的轮轨接触式铁路，车辆所获得的牵引力（或称驱动力）、导向力和支承力均依靠轮轨相互作用获得，电传动内燃机车或电力机车的牵引动力来自于传统的旋转电机。直线电机交通系统不使用传统的旋转电机而使用直线电机(linermotor)来获得牵引动力。可以想象将传统的旋转电机从转子中心向一侧切开并且展直，这样旋转电机则变为直线电机。或者认为直线电机是半径无限大的旋转电机。这时定子中的旋转磁场将变为直线第2页共10页第1页共10页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共10页移动磁场，车辆将随着直线电机磁场的移动而向前运动。2.2直线电机分类直线电机可以根据磁场是否同步、定子长度及驱动方式等因素进行分类。2.2.1按直线电机定子长度划分根据定子长度的不同，直线电机可以划分为长定子直线电机和短定子直线电机。长定子直线电机的定子（初级线圈）设置在导轨上，其定子绕组可以在导轨上无限长地铺设，故称为“长定子”。长定子直线电机通常用在高速及超高速磁悬浮铁路中，应用在长大干线及城际铁路领域。短定子直线电机的定子设置在车辆上。由于其长度受列车长度的限制，故称为“短定子”。短定子直线电机通常用在中低速磁悬浮铁路及直线电机轮轨交通中，用在城市轨道交通领域。2.2.2按直线电机的磁场是否同步划分导轨磁场与车辆磁场可以同步运行，也可以不同步运行。据此可以将直线电机划分为直线同步电机和直线感应电机两大类型。直线同步电机LSM(LinerSynchronousMotor)一般采用长定子技术，定子线圈（初级线圈）安装在导轨上，而转子线圈（次级线圈）安装在车辆上。导轨上的转子磁场与车辆上的定子磁场同步运行，控制定子磁场的移动速度就可以准确控制列车的运行速度。高速、超高速磁悬浮铁路一般使用该种长定子直线同步电机。德国的运捷TR和日本的MLX系统均使用这种直线同步电机。其原理见图1。图1长定子直线同步电机原理图直线感应电机LIM(LinerInductionMotor)一...