磁懸浮列車課件

1、磁懸浮列車（一）應(yīng)用背景1922 Hermann Kemper提出 電磁懸浮原理 早在1922年德國(guó)工程師赫爾曼肯佩爾就提出了電磁懸浮原理，并于1934年申請(qǐng)了磁懸浮列車的專利。 1970s,工業(yè)化發(fā)展要求提高運(yùn)輸能力（二）磁懸浮系統(tǒng)類型 電磁懸浮系統(tǒng)（Electro Magnetic System）:依靠在機(jī)車上的電磁鐵和導(dǎo)軌上的鐵磁軌道相互吸引產(chǎn)生懸浮,屬吸力懸浮系統(tǒng),并主要應(yīng)用于德國(guó)常導(dǎo)磁懸浮列車系列.(左圖)電力懸浮系統(tǒng)（Electro Dynamic System）:將磁鐵使用在運(yùn)動(dòng)的機(jī)車上以在導(dǎo)軌上產(chǎn)生感應(yīng)電流,進(jìn)而產(chǎn)生電磁斥力以支撐和導(dǎo)向列車.屬斥力懸浮系統(tǒng),并主要應(yīng)用于日本超導(dǎo)

2、磁懸浮列車系列.(右圖)(三)工作原理磁懸浮列車大體可分為三個(gè)部分:懸浮系統(tǒng):主要依靠軌道底部線圈和車載電磁鐵之間產(chǎn)生電動(dòng)斥力來實(shí)現(xiàn).導(dǎo)向系統(tǒng):主要依賴于軌道側(cè)壁線圈和車載電磁鐵相互作用來實(shí)現(xiàn).動(dòng)力系統(tǒng):根據(jù)Maxwell電磁場(chǎng)動(dòng)力學(xué)理論,采用直線電機(jī)作為動(dòng)力系統(tǒng),并借助于在運(yùn)行過程中產(chǎn)生電磁推力來推動(dòng)和維持列車運(yùn)行.實(shí)際模型在列車每節(jié)車廂兩側(cè)底側(cè),裝載有68個(gè)超導(dǎo)磁體,并通過液氦作為冷卻系統(tǒng).當(dāng)列車起到或進(jìn)站時(shí),列車依靠車輪行駛,隨著列車加速,導(dǎo)軌線圈通電,根據(jù)Meissner效應(yīng),車與軌之間產(chǎn)生電動(dòng)斥力,(數(shù)量級(jí)為103N/m2)從而實(shí)現(xiàn)懸浮.2.懸浮系統(tǒng)導(dǎo)向系統(tǒng)依靠軌道兩側(cè)的線圈,按照實(shí)

3、際所需的橫向傾角的大小,對(duì)線圈中的交變電流進(jìn)行調(diào)節(jié),進(jìn)而提供所需的導(dǎo)向力. 假設(shè)轉(zhuǎn)子受到擾動(dòng)，偏離其參考位置，這時(shí)傳感器檢測(cè)出轉(zhuǎn)子偏離參考點(diǎn)的位移，控制器將檢測(cè)的位移變換成控制信號(hào)，然后功率放大器將信號(hào)轉(zhuǎn)換成控制電流，并在執(zhí)行磁鐵中產(chǎn)生磁力，從而驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子返回到原來平衡位置。因此，不論轉(zhuǎn)子受到哪個(gè)方向的擾動(dòng)，轉(zhuǎn)子始終能處于穩(wěn)定的平衡狀態(tài)。 直線電機(jī)直線同步電機(jī):其初級(jí)繞組沿軌道鋪設(shè),次級(jí)繞組安裝在車體上, 在初級(jí)繞組中通入三相交流電, 氣隙中產(chǎn)生平移磁場(chǎng),該磁場(chǎng)切割次級(jí)導(dǎo)體, 產(chǎn)生電磁感應(yīng), 誘發(fā)磁場(chǎng),該磁場(chǎng)與原有平移磁場(chǎng)方向相反,最終在路軌和車體間產(chǎn)生電磁推力.性能比較(一)1.安全:不會(huì)脫軌；單向行駛，不會(huì)相撞。 2.最大優(yōu)勢(shì)-高速性能比較(二)3.電磁輻射小4.噪聲小性能比較(三)磁懸浮列車的懸浮高度為10100mm，因此對(duì)線路的平整度、路基下沉量及道岔結(jié)構(gòu)方面的要求要比普通列車高.磁懸浮列車的技術(shù)要求比普通列車要高得多.車載冷卻系統(tǒng)重,且由于渦流效應(yīng),懸浮能耗較高.成本方面，維修保養(yǎng)以及能耗等費(fèi)用較普通列車高。但總而之, 由于其高效的運(yùn)輸能力和優(yōu)越性能,磁懸浮列車還會(huì)有很大空間;而