《電子09王麗玨》ppt課件

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1、磁懸浮列車電子091王麗玨0908140502一.磁懸浮列車產生的條件進入70年代以后,隨著科技的進步,社會生產力的發(fā)展,世界工業(yè)化國家經濟實力的不斷加強,必須提高交通運輸能力以適應其經濟發(fā)展的需要,而人們急需一種比現在的火車跑得更快的新型車輛來節(jié)省花費在路上的時間。一.磁懸浮列車產生的條件而根據當時輪軌極限速度的理論,科研工作者們認為,輪軌方式運輸所能達到的極限速度為350km/h左右,要想超越這一速度運行,必須采取不依賴于輪軌的新式運輸系統,于是德國、日本、美國、加拿大、法國、英國等發(fā)達國家相繼開始籌劃進行磁懸浮運輸系統的開發(fā)。二.磁懸浮列車簡介磁懸浮技術

2、的研究源于德國。早在1922年,德國學者HermannKeper就提出了電磁懸浮原理,并于1934年申請了磁浮列車的專利。目前只有德國和日本仍在繼續(xù)進行磁懸浮系統的研究,并取得了令世人矚目的成就。磁懸浮列車是繼輪船、汽車、火車、飛機之后的第五類外動力交通工具,磁懸浮列車又被稱為“零高度飛行器”。二.磁懸浮列車簡介磁懸浮列車實際上是依靠電磁吸力或電動斥力將列車懸浮于空中并進行導向,實現列車與地面軌道間的無機械接觸,再利用線性電機驅動列車運行。二.磁懸浮列車簡介雖然磁懸浮列車仍然屬于陸上有軌交通運輸系統,并保留了軌道、道岔和車輛轉向架及懸掛系統等許多傳統機車車輛的

3、特點,但由于列車在牽引運行時與軌道之間無機械接觸,因此從根本上克服了傳統列車輪軌粘著限制、機械噪聲和磨損等問題,所以它也許會成為人們夢寐以求的理想陸上交通工具。三、磁懸浮列車的種類磁懸浮列車分為常導型和超導型兩大類。自20世紀60年代以來,以德國和日本為代表,對常導和超導兩種模式進行了深入的研究和試驗。三、磁懸浮列車的種類及原理1.常導磁懸浮列車常導型也稱常導磁吸型(EMS)。這種方式是在車體的兩側轉向架上的底部安裝了電磁鐵(見圖2—11),與位于電磁鐵上方的導軌相吸引而使車輛浮起。懸浮的氣隙較小,一般為10mm左右。常導型高速磁懸浮列車的速度可達400~50

4、0km/h,適合城市間的長距離快速運輸。三、磁懸浮列車的種類及原理常導磁懸浮列車在運行時,首先調整車輛下部的懸浮和導向電磁鐵的電磁吸力,與地面軌道兩側的繞組發(fā)生磁鐵反作用將列車浮起。在車輛下部的導向電磁鐵與軌道磁鐵的反作用下,使車輪與軌道保持一定的側向距離,實現輪軌在水平力方向和垂直方向的無接觸支撐和無接觸導向。三、磁懸浮列車的種類及原理車輛與行車軌道之間的懸浮間隙是通過一套高精度電子調整系統得以保證的。此外由于懸浮和導向實際上與列車運行速度無關,所以即使在停車狀態(tài)下列車仍然可以進入懸浮狀態(tài)。常導磁懸浮列車的驅動運用同步直線電動機的原理。三、磁懸浮列車的種類及

5、原理車輛下部支撐電磁鐵線圈于同步直線電動機的勵磁線圈,地面軌道內側的三相移動磁場驅動繞組起到電樞的作用。當沿線布置的變電所向軌道內側的驅動繞組提供三相調頻調幅電力時,由于電磁感應作用,承載系統連同列車一起就像電機的“轉子”一樣被推動做直線運動,從而在懸浮狀態(tài)列車可以完全實現非接觸的牽引和制動。三、磁懸浮列車的種類及原理2.超導磁懸浮列車超導型磁懸浮列車也稱超導磁斥型(EDS)。超導磁懸浮列車的最主要特征就是,其超導元件在相當低的溫度下所具有的完全導電性和完全抗磁性。三、磁懸浮列車的種類及原理超導磁鐵是由超導材料制成的超導線圈構成,它不僅電流阻力為零,而且可以傳

6、導普通導線根本無法比擬的強大電流,利用這種特性可將其制成體積小而功率強大的電磁鐵。超導磁懸浮列車的車輛上裝有車載超導磁體,并構成感應動力集成設備,感應動力集成設備由動力集成繞組、感應動力集成超導磁鐵和懸浮導向超導磁鐵三部分組成。三、磁懸浮列車的種類及原理而列車的驅動繞組和懸浮導向繞組均安裝在地面導軌兩側,由沿線分布的變電所向其中的驅動繞組提供三相交流電,當提供的三相交流電與車輛速度頻率相一致時,就會產生一個移動的電磁場,這時列車上的車載超導磁體就會受到一個與移動磁場相同步的推力或阻力,正是這種推力或阻力推動列車前進或制動(見圖2.12),從而實現非接觸性牽引或

7、制動。三、磁懸浮列車的種類及原理超導懸浮原理超導磁懸浮列車上的懸浮導向超導磁鐵產生的強磁場在列車運行時,使布置在地面上的懸浮導向線圈繞組感應出電流(與外部動力電源無關),也變成電磁鐵,因此其感應電流和超導磁鐵之間產生電磁斥力,從而將列車懸起,并經精密傳感器檢測軌道與列車之間的間隙,使它們之間始終保持100mm左右的懸浮間隙。同時,與懸浮繞組呈電氣連接的導向繞組也將產生電磁導向力,保證了列車在任何速度下都能穩(wěn)定地處于軌道中心行駛。四、目前磁懸浮列車存在的技術問題盡管磁懸浮列車技術有許多優(yōu)點,但仍然存在如下不足:(1)由于磁懸浮系統是以電磁力完成懸浮、導向和驅動功

8、能的,斷電后磁懸浮的安全保障措施,尤其

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