磁悬浮列车综述.doc

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1、磁悬浮列车综述1.磁悬浮技术发展概况磁悬浮技术的研究源于徳国，卩在1922年HermannKemper先生就提出了电磁悬浮原理，并于1934年申请了磁浮列车的专利。进入70年代以后，随着世界工业化国家经济实力的不断加强，为提高交通运输能力以适应其经济发展的需要，徳国、LI木、美国、加拿大、法国、英国等发达国家相继开始筹划进行磁悬浮运输系统的开发。根据当时轮轨极限速度的理论，科研工作者们认为，轮轨方式运输所能达到的极限速度为每小时350公里左右，要想超越这一速度运行，必须采取不依赖于轮轨的新式运输系统。这种认识引起许多国家的科研部门的兴趣，但麻来

2、都屮途放弃，目前只有徳国和II木仍在继续进行磁悬浮系统的研究，并均取得了令世人嘱目的进展。徳国开发的磁悬浮列车Transrapid于1989年在埃姆斯兰试验线上达到每小时436公里的速度。口木开发的磁悬浮列车MAGLEV(MagneticallyLevitatedTrains)于1997年12月在山梨县的试验线上创造出每小时550公里的世界最高纪录。徳国和口木两国在经过长期反复的论证Z后，均认为有可能于下个世纪屮叶以前使磁悬浮列车在木国投入运营。2.什么是磁悬浮列车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屮并进行导向，实现列车与地

3、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，因此从根木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。3.磁悬浮列车的种类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，以徳国高速常导磁浮列车transrapid为代表，它是利川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亳米左右。常导型高速磁悬浮列车的速

4、度可达每小时40()〜500公里，适合于城市间的长距离快速运输。而超导型磁悬浮列车也称超导磁斥型，以UAMAGLEV为代表。它是利用超导磁体产生的强磁场，列车运行时与布置在地血上的线圈相互作用，产生电动斥力将列车悬起，悬浮气隙较大，一般为100毫米左右，速度可达每小时500公里以上。这两种磁悬浮列车各有优缺点和不同的经济技术指标，徳国青睐前者，集屮精力研制常导高速磁悬浮技术;而口木则看好后者，全力投入高速超导磁悬浮技术之屮。(1)徳国的常导磁悬浮列车常导磁悬浮列车T作时，首先调整车辆下部的悬浮和导向电磁铁的电磁吸力，与地面轨道两侧的绕组发生磁铁

5、反作用将列车浮起。在车辆下部的导向电磁铁与轨道磁铁的反作用下,使车轮与轨道保持一定的侧向別漓，实现轮轨在水平方向和垂直方向的无接触支撑和无接触导向。车辆与行车轨道之间的悬浮间隙为1()毫米，是通过一套高精度电了调整系统得以保证的。此外由于悬浮和导向实际上与列车运行速度无关，所以即使在停车状态下列车仍然可以进入悬浮状态。常导磁悬浮列车的驱动运用同步育线电动机的原理。车辆下部支撑电磁铁线圈的作用就彖是同步肓线电动机的励磁线圈，地面轨道内侧的二相移动磁场驱动绕组起到电枢的作川，它就象同步肓线电动机的长定了绕纟R。从电动机的工作原理可以知道，当作为定了

6、的电枢线圈有电时，由于电磁感应而推动电机的转了转动。同样，当沿线布置的变电所向轨道内侧的驱动绕组提供三相调频调幅电力时，由于电磁感应作用承载系统连同列车一起就象电机的“转子”一样被推动做直线运动。从而在悬浮状态下，列车可以完全实现非接触的牵引和制动。⑵日本的超导磁悬浮列车超导磁悬浮列车的最主要特征就是其超导元件在相当低的温度下所具有的完全导电性和完全抗磁性。超导磁铁是市超导材料制成的超导线圈构成，它不仅电流阻力为零，而且可以传导普通导线根木无法比拟的强大电流，这种特性使其能够制成体积小功率强大的电磁铁。超导磁悬浮列车的车辆上装有车载超导磁体并构

7、成感应动力集成设备，而列车的驱动绕组和悬浮导向绕组均安装在地血导轨两侧，车辆上的感应动力集成设备由动力集成绕组、感应动力集成超导磁铁和悬浮导向超导磁铁三部分纽成。当向轨道两侧的驱动绕纽提供与车辆速度频率相一致的三相交流电时,就会产生一个移动的电磁场，因而在列车导轨上产生磁波,这时列车上的车载超导磁体就会受到一个与移动磁场相同步的推力，正是这种推力推动列车前进。其原理就象冲浪运动一样，冲浪者是站在波浪的顶峰并由波浪推动他快速前进的。与冲浪者所血对的难题相同，超导磁悬浮列车要处理的也是如何才能准确地驾驭在移动电磁波的顶峰运动的问题。为此，在地面导轨

8、上安装有探测车辆位置的高精度仪器，根据探测仪传来的信息调整三相交流电的供流方式，精确地控制电磁波形以使列车能良好地运行。超导磁悬浮列车也是由沿线分布的