现代轨道交通行车及重载运输-磁浮列车简介

目录CONTENTS一磁浮原理二导向原理二推进原理/

01磁浮原理>>>一种是利用磁铁同性相斥原理而设计的电磁运行系统的磁浮列车，它利用车上超导体电磁铁形成的磁场与轨道上线圈形成的磁场之间所产生的相斥力，使车体磁浮运行的铁路另一种则是利用磁铁异性相吸原理而设计的电动力运行系统的磁浮列车，它是在车体底部及两侧转向架上的顶部安装磁铁，在T形导轨的上方和伸臂部分下方分别设反作用板和感应钢板，控制电磁铁的电流，使电磁铁和导轨间保持10～15mm的间隙，并使导轨钢板的吸引力与车辆的重力平衡，从而使车体磁浮于车道的导轨面上运行。由于磁铁有同性相斥和异性相吸两种形式，故磁浮列车也有两种相应的形式12一、磁浮原理一、磁浮原理常导磁吸式是利用装在车辆两侧转向架上的常导电磁铁和铺设在线路导轨上的磁铁，在磁场作用下产生的吸引力使车辆浮起，如右图所示。车辆和轨面之间的间隙与吸引力的大小成反比。通常采用测量间隙用的气隙传感器来进行系统的反馈控制。这种磁浮方式不需要设置专用的着地支撑装置和辅助的着地车轮，对控制系统的要求也可以稍低一些。为了保证这种磁浮的可靠性和列车运行的平稳，使直线电机有较高的功率，必须精确地控制电磁铁中的电流，使磁场保持稳定的强度和磁浮力，使车体与导轨之间保持大约10mm的间隙。列车运行时，给车上线圈(超导磁体)通电流，产生强磁场，地上线圏(铝环)与之相切割，在铝环内产生感应电流。感应电流产生的磁场与车辆上超导磁体的磁场方向相反，两个磁场产生排斥力。当排斥力大于车辆质量时，车辆就浮起来。一、磁浮原理超导磁斥式是在车辆底部安超导磁体，放在液态氨储存槽内，在轨道两侧铺设一系列铝环线圈。因此，超导磁斥力就是利用置于车辆上的超导磁体与铺设在轨道上的无源线圈之间的相对运动，来产生磁浮力将车体抬起来的，如右图所示。超导磁体的电阻为零，在运行中几乎不消耗能量，而且磁场强度很大。一、磁浮原理在超导体和导轨之间产生的强大排斥力，可使车辆浮起。当车辆向下位移时，超导磁体与磁浮线圈的间距减小、电流増大，使磁浮力增加，又使车辆自动恢复到原来的磁浮位置。这个间隙与速度的大小有关，一般到100km/h时车体才能磁浮。因此，必须在车辆上装设机械辅助支撑装置，如辅助支持轮及相应的弹簧支撑，以保证列车安全可靠地着陆。/

02导向原理>>>（1）常导磁吸式的导向系统。二、导向原理常导磁吸式的导向系统与磁浮系统类似，是在车辆侧面安装一组专门用于导向的电磁铁。车体与导向轨侧面之间保持一定间隙，当车辆左右偏移时，车上的导向电磁铁与导向轨的侧面相互作用，使车辆恢复到正常位置。控制系统通过对导向磁铁中的电流进行控制来保持这一侧向间隙，从而达到控制列车运行方向的目的。（2）超导磁斥式的导向系统。超导磁斥式的导向系统可以采用以下三种方式构成1第一种在车辆上安装机械导向装置实现列车导向。这种装置通常采用车辆上的侧向导向辅助轮，使之与导向轨侧面相互作用以产生复原力，这个力与列车沿曲线运行时产生的侧向力相平衡，从而使列车沿着导向轨中心线运行。二、导向原理2第二种在车辆上安装专用的导向超导磁铁，使之与导向轨侧向的作用力相平衡，使列车保持正确的运行方向。这种导向方式避免了机械摩擦，只要控制侧向地面导向线圏中的电流，就可以使列车保持一定的侧向间隙。3第三种利用磁力进行导引的“零磁通量”导向系统，铺设“8”字形的封闭线圈。当列车上设置的超导磁体位于该线圈的对称中心线上时，线圈内的磁场为零;而当列车产生侧向位移时，“8”字形的线圈内磁场为零，并产生一个反作用力以平衡列车的侧向力，使列车回到线路中心线的位置。二、导向原理/

03推进原理>>>三、推进原理它的基本构成和作用原理与普通旋转电机类似，展开以后，其传动方式也就由旋转运动变为直线运动。常导磁吸式磁浮采用短定子异步直电机。在车辆上安装三相电枢绕组，轨道上安装感应轨。这种方式结构比较简单、容易维护、造价低，适用于中低速城市运输及近郊运输，以及作为短程旅游线系统，缺点是功率偏低，不利于高速运行。磁浮列车推进系统最关键的技术是把旋转电机展开成直线电机。超导磁斥式磁浮采用长定子同步直线电机。其超导磁体安装在车辆上，在轨道沿线设置无源闭合线圈或非磁性金属板。磁浮装置超导电磁线圈的采用，为直线同步电机的激磁线圈处于超导状态提供了方便条件。它们可以共存于同一个冷却系统，或者同一线圏同时起到磁浮、导向和推进的作用。高速长定子同步直线电机牵引传动系统的构成相对复杂。地面牵引供电系统一个区间又分成许多段，每段只有列车通过时供电，各段切换由触点真空开关完成。为使列车在各段间不冲动，需两组逆变器轮流供电，其特点为大功率、高压、大电流。三、推进原理目录CONTENTS一磁悬浮列车技术二重载列车发展概况与新技术/

01磁悬浮列车技术>>>一、磁悬浮列车技术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。世界首条商业运营的英国伯明翰磁浮线1、磁悬浮技术简介磁浮列车优点列车在铁轨上方悬浮运行，铁轨与车辆不接触，运行速度非常快，可以超过500公里，而当前中国的轮轨列车运营速度最高时速为496公里（法国TGV电气火车最高时速在2007年的测试中达到过574.8公里）无噪音，不排出有害的废气，有利于环境保护由于无需车轮，不存在轮轨摩擦而产生的轮对磨损，减少了维护工作量和经营成本磁浮列车的使用寿命可达35年，而普通轮轨列车只有20-25年。磁浮列车路轨的寿命是80年，普通路轨只有60年一、磁悬浮列车技术磁浮列车缺点与现在的普通铁路系统相比，修建和运营成本显著地高机车、轨道和信号控制系统与现在铁路系统完全不同，因此不能对现有的铁路系统进行改造利用陆上交通工具停顿时要克服很大的惯性，只有通过轮子与轨道的制动力来克服。磁浮列车没有轮子，如果突然停电，靠滑动摩擦是很危险的。而对于磁浮，当遭遇突然停电，采取的是机械臂死锁轨道强制停车，这正是磁浮相对于轮轨滑动摩擦制动方式而言会更加危险磁浮列车是高架的，发生事故时救援很困难，没有轮子，拖出事故现场困难；若区间停电，其他车辆、吊机也很难靠近磁浮列车突然情况下的制动能力远远比不上轮轨列车，且安全性没有轮轨火车高一、磁悬浮列车技术2、磁悬浮列车种类常导电磁浮型(ElectromagneticSuspension，EMS)，由德国研发并拥有核心技术一、磁悬浮列车技术超导电动磁浮型(ElectrodynamicSuspension，EDS)，由日本研发并拥有核心技术永磁浮型(PermanentMagneticSuspension，PMS)，以中国和美国为主ELECTRICLOCOMOTIVE一、磁悬浮列车技术/

02重载列车新技术>>>重载机车交流传动技术二、重载列车新技术AC6000CWSD90MACSD70Ace交流传动技术自20世纪70年代末开始发展，至90年代以后，大功率交流传动机车成为重载牵引动力的发展趋势。车辆平均周转时间缩短，运输能力增加，列车平均速度增加电控空气制动系统（ECP，ElectronicallyControlledPneumatic）保证重载长大列车运行安全二、重载列车新技术机