日本中低速磁浮的工作原理

日本中低速磁浮

HSST系統(tǒng)6日本HSST系統(tǒng)|2工作原理一、懸浮原理磁吸電磁式（EMS）HSST應(yīng)用了磁鐵吸引鐵板的原理，軌道梁的兩側(cè)為懸空倒“U”形鋼質(zhì)鐵磁性軌道，固定在磁浮列車上的懸浮兼導(dǎo)向的電磁鐵正好置于軌道下方，且鐵心呈正“U”形，與倒“U”形的軌道相對。安裝在車體的電磁鐵從下方產(chǎn)生吸引軌道的吸力，列車利用此吸力而懸浮。6日本HSST系統(tǒng)|2工作原理一、懸浮原理磁吸電磁式（EMS）如果放任吸力作用，磁鐵將吸附在軌道上，因此在磁鐵和軌道之間設(shè)置感應(yīng)器，實時探測電磁鐵與軌道的距離，通過調(diào)節(jié)電磁鐵的勵磁電流，調(diào)整電磁鐵與軌道之間的引力，以保持電磁鐵與軌道之間的距離（間隙）穩(wěn)定在8mm左右，實現(xiàn)列車穩(wěn)定懸浮。6日本HSST系統(tǒng)|2工作原理一、懸浮原理6日本HSST系統(tǒng)|2工作原理二、導(dǎo)向原理列車在運行過程中會產(chǎn)生左右偏離，使得正“U”形電磁鐵的鐵心與倒“U”形軌道錯位，兩者之間的引力傾斜，產(chǎn)生一個與偏離方向相反的橫向分量，利用其產(chǎn)生的作用力與軌道（倒“U”字形）、磁鐵（“U”字形）之間的吸力相互作用進行糾正，使列車返回中心線。HSST磁浮列車的導(dǎo)向是自動的，不需要導(dǎo)向電磁鐵的主動控制。6日本HSST系統(tǒng)|2工作原理二、導(dǎo)向原理6日本HSST系統(tǒng)|2工作原理三、驅(qū)動原理HSST采用列車驅(qū)動方式，電機為短定子直線感應(yīng)電機（LIM）。電機的初級線圈（定子，或稱一次側(cè)）安裝在車輛上，與普通旋轉(zhuǎn)電機相似的轉(zhuǎn)子（或稱二次側(cè)、次級線圈）沿列車前進方向展開設(shè)置在軌道上。6日本HSST系統(tǒng)|2工作原理三、驅(qū)動原理6日本HSST系統(tǒng)|2工作原理三、驅(qū)動原理在倒“U”形軌道的背面（上方）敷設(shè)有銅質(zhì)或鋁質(zhì)的反應(yīng)板，正對其上方車體上安裝有該直線電機的定子，當定子通入三相電流后，產(chǎn)生一個移動磁場，該磁場在感應(yīng)板上感應(yīng)出電流和磁場，由于磁場的作用產(chǎn)生推力，牽引列車前進或后退。6日本HSST系統(tǒng)|2工作原理三、驅(qū)動原理由于直線電機定子在車上，HSST牽引功率的控制和轉(zhuǎn)換由車上的設(shè)備來完成6日本HSST系統(tǒng)|2工作原理三、驅(qū)動原理短定子直線感應(yīng)電機牽引優(yōu)點：軌道結(jié)構(gòu)簡單（線路上無鐵心和線圈）、控制方便（車上控制）、發(fā)車頻率較高（采用類似輪軌鐵路區(qū)間閉塞的方式防止列車追尾）、造價較低。缺點是電機功率因數(shù)較低（<0.7）和效率較低（<0.7）。6日本HSST系統(tǒng)|2工作原理三、驅(qū)動原理直線感應(yīng)電機牽引的磁浮列車在較高速度下（如300km/h以上）運行時，效率和功率因數(shù)還會更低，且在高速下