鄭州鐵路職業技術學院列車新技術主講人：李長留磁浮列車>>>目錄CONTENTS一磁浮原理二導向原理二推進原理/

01磁浮原理>>>一種是利用磁鐵同性相斥原理而設計的電磁運行系統的磁浮列車，它利用車上超導體電磁鐵形成的磁場與軌道上線圈形成的磁場之間所產生的相斥力，使車體磁浮運行的鐵路另一種則是利用磁鐵異性相吸原理而設計的電動力運行系統的磁浮列車，它是在車體底部及兩側轉向架上的頂部安裝磁鐵，在T形導軌的上方和伸臂部分下方分別設反作用板和感應鋼板，控制電磁鐵的電流，使電磁鐵和導軌間保持10～15mm的間隙，并使導軌鋼板的吸引力與車輛的重力平衡，從而使車體磁浮于車道的導軌面上運行。由于磁鐵有同性相斥和異性相吸兩種形式，故磁浮列車也有兩種相應的形式12一、磁浮原理一、磁浮原理常導磁吸式是利用裝在車輛兩側轉向架上的常導電磁鐵和鋪設在線路導軌上的磁鐵，在磁場作用下產生的吸引力使車輛浮起，如右圖所示。車輛和軌面之間的間隙與吸引力的大小成反比。通常采用測量間隙用的氣隙傳感器來進行系統的反饋控制。這種磁浮方式不需要設置專用的著地支撐裝置和輔助的著地車輪，對控制系統的要求也可以稍低一些。為了保證這種磁浮的可靠性和列車運行的平穩，使直線電機有較高的功率，必須精確地控制電磁鐵中的電流，使磁場保持穩定的強度和磁浮力，使車體與導軌之間保持大約10mm的間隙。列車運行時，給車上線圈(超導磁體)通電流，產生強磁場，地上線圏(鋁環)與之相切割，在鋁環內產生感應電流。感應電流產生的磁場與車輛上超導磁體的磁場方向相反，兩個磁場產生排斥力。當排斥力大于車輛質量時，車輛就浮起來。一、磁浮原理超導磁斥式是在車輛底部安超導磁體，放在液態氨儲存槽內，在軌道兩側鋪設一系列鋁環線圈。因此，超導磁斥力就是利用置于車輛上的超導磁體與鋪設在軌道上的無源線圈之間的相對運動，來產生磁浮力將車體抬起來的，如右圖所示。超導磁體的電阻為零，在運行中幾乎不消耗能量，而且磁場強度很大。一、磁浮原理在超導體和導軌之間產生的強大排斥力，可使車輛浮起。當車輛向下位移時，超導磁體與磁浮線圈的間距減小、電流増大，使磁浮力增加，又使車輛自動恢復到原來的磁浮位置。這個間隙與速度的大小有關，一般到100km/h時車體才能磁浮。因此，必須在車輛上裝設機械輔助支撐裝置，如輔助支持輪及相應的彈簧支撐，以保證列車安全可靠地著陸。/

02導向原理>>>（1）常導磁吸式的導向系統。二、導向原理常導磁吸式的導向系統與磁浮系統類似，是在車輛側面安裝一組專門用于導向的電磁鐵。車體與導向軌側面之間保持一定間隙，當車輛左右偏移時，車上的導向電磁鐵與導向軌的側面相互作用，使車輛恢復到正常位置。控制系統通過對導向磁鐵中的電流進行控制來保持這一側向間隙，從而達到控制列車運行方向的目的。（2）超導磁斥式的導向系統。超導磁斥式的導向系統可以采用以下三種方式構成1第一種在車輛上安裝機械導向裝置實現列車導向。這種裝置通常采用車輛上的側向導向輔助輪，使之與導向軌側面相互作用以產生復原力，這個力與列車沿曲線運行時產生的側向力相平衡，從而使列車沿著導向軌中心線運行。二、導向原理2第二種在車輛上安裝專用的導向超導磁鐵，使之與導向軌側向的作用力相平衡，使列車保持正確的運行方向。這種導向方式避免了機械摩擦，只要控制側向地面導向線圏中的電流，就可以使列車保持一定的側向間隙。3第三種利用磁力進行導引的“零磁通量”導向系統，鋪設“8”字形的封閉線圈。當列車上設置的超導磁體位于該線圈的對稱中心線上時，線圈內的磁場為零;而當列車產生側向位移時，“8”字形的線圈內磁場為零，并產生一個反作用力以平衡列車的側向力，使列車回到線路中心線的位置。二、導向原理/

03推進原理>>>三、推進原理它的基本構成和作用原理與普通旋轉電機類似，展開以后，其傳動方式也就由旋轉運動變為直線運動。常導磁吸式磁浮采用短定子異步直電機。在車輛上安裝三相電樞繞組，軌道上安裝感應軌。這種方式結構比較簡單、容易維護、造價低，適用于中低速城市運輸及近郊運輸，以及作為短程旅游線系統，缺點是功率偏低，不利于高速運行。磁浮列車推進系統最關鍵的技術是把旋轉電機展開成直線電機。超導磁斥式磁浮采用長定子同步直線電機。其超導磁體安裝在車輛上，在軌道沿線設置無源閉合線圈或非磁性金屬板。磁浮裝置超導電磁線圈的采用，為直線同步電機的激磁線圈處于超導狀態提供了方便條件。它們可以共存于同一個冷卻系統，或者同一線圏同時起到磁浮、導向和推進的作用。高速長定子同步直線電機牽引傳動系統的構成相對復雜。地面牽引供電系統一個區間又分成許多段，每段只有列車