磁悬浮铁路教学教案.ppt

《磁悬浮铁路教学教案.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第十一章磁悬浮铁路11.1磁悬浮铁路的发展概况11.2磁浮系统的分类11.3磁浮列车的工作原理§11-1磁悬浮铁路的发展概况传统轮轨系统与磁浮系统的驱动原理比较1922年，德国人赫尔曼·肯佩尔（HermannKemper）提出了电磁浮原理，并在1934年获得了磁浮技术的发明专利。20世纪60年代，高速轮轨系统铁路与磁浮系统铁路同时起步研究。目前投入研究的国家：德、日、美、英、法、加、前苏联、韩及中国等。德、日技术水平处于世界前列。德——常导吸引型；日——超导排斥型。§11-1磁悬浮铁路的发展概况中国：20世纪80年代初开始。1992年“磁悬浮列车关键技术”列入“八五”国家科技攻关计划

2、。1994年西南交大研制4t载人磁悬浮列车。1995年国防科大研制6t载人磁悬浮列车。2001年长春客车厂生成我国第1辆磁悬浮列车；世界上第1台高温超导磁悬浮载人实验车“世纪号”通过验收。2001年3月，上海磁悬浮项目正式开工建设。§11-1磁悬浮铁路的发展概况§11-2磁悬浮系统的分类1按电磁铁种类划分1)常导吸引型——ElectroMagneticSuspension，简称EMS型，或电磁悬浮型2)超导排斥型——ElectroDynamicSuspension，简称EDS型，或电动悬浮型§11-2磁悬浮系统的分类1按电磁铁种类划分1)常导吸引型线圈绕组使用普通材料。优点：结构简单

3、、养护维修方便。缺点：线圈绕组中电阻较大。功率损失较大，线圈绕组容易发热，列车的运行速度受到一定的限制。应用：德国的运捷TR、日本的HSST及我国。§11-2磁悬浮系统的分类1按电磁铁种类划分2)超导排斥型——超导现象1911年荷兰科学家翁纳斯（Onnes）在测量低温下水银电阻率的时候发现，当温度降到零下269度附近，水银的电阻竟然消失。§11-2磁悬浮系统的分类1按电磁铁种类划分2)超导排斥型——超导体的2个基本性质零电阻效应：电流无衰减，一旦在超导回路中激励起电流，不需要任何电源向回路补充能量，电流可以持续地存在下去。抗磁性：即磁场中的超导体只要处于超导态，则它内部产生的磁化强度

4、与外磁场完全抵消，从而内部的磁感应强度为零。也就是说，磁力线完全被排斥在超导体外面。§11-2磁悬浮系统的分类§11-2磁悬浮系统的分类1按电磁铁种类划分2)超导排斥型线圈绕组使用超导材料。优点：磁场强大，工作效率高，列车悬浮高度高、速度快。缺点：超导磁铁结构复杂，体积庞大，要配置制冷装置。应用：日本的MLX；中国的“世纪号”§11-2磁悬浮系统的分类1按电磁铁种类划分2)超导排斥型低温超导磁悬浮——采用-269℃液氦冷却，日本的MLX；高温超导磁悬浮——采用-192℃液氮冷却，中国的“世纪号”。2按导轨结构形式划分1）“T”形导轨2）“⊥”形导轨3）“U”形导轨4）“一”形导轨§1

5、1-2磁悬浮系统的分类T型导轨“U”形线路结构图日本MLX01型磁浮列车中国“世纪号”磁浮实验车§11-3磁浮列车的工作原理1长定子同步直线电机推进的常导吸引型2短定子感应直线电机推进的常导吸引3长定子同步直线电机推进的低温超导排斥型4常导吸引型与超导排斥型的比较§11-3磁浮列车的工作原理以德国TR系列常导吸引型磁浮列车为例介绍1)悬浮原理T型梁翼底部为同步直线电机的定子，其下方为安装在车体上的悬浮电磁铁。悬浮电磁铁通电时产生磁场，与直线电机定子的铁心产生吸引力，把磁浮车往上拉向定子。1长定子同步直线电机推进的常导吸引型2)导向原理列车的车体从两侧将T形轨道梁的翼缘围抱，T形梁翼缘

6、两侧面为导向轨，安装在车体上的导向电磁铁通电后将与之产生吸引力。通过测量两侧导向电磁铁与导向轨之间的距离，并调节导向电磁铁的电流，控制列车位于轨道中间。§11-3磁浮列车的工作原理3)牵引原理——靠长定子同步直线电机实现工作原理：类似于转动的同步电动机，只是将转动的电机的定子切开，并且沿着线路方向展开。在定子上产生的就不再是一个旋转的行波磁场，而是一个移动的行波磁场。§11-3磁浮列车的工作原理4)车上非接触供电的原理设置车载电源和直线发电机，为导向电磁铁、悬浮电磁铁、以及车载控制、照明、空调等供电。车载电源的充电，在列车运行时靠直线发电机，停站时靠车站的供电轨。§11-3磁浮列车的

7、工作原理5)同步直线电机定子的供电原理列车动力和其他用电从同步直线电机定子获取。定子分段铺设于线路上，一般为300～2000m。定子线圈供电来自沿线的变电站，变电站一般相距25～40km。根据该段线路的具体情况，确定该段直线电机的功率，再确定为该段线路供电变电站的功率与距离。§11-3磁浮列车的工作原理6)制动原理正常制动利用同步直线电机作为发电机来控制。当列车高速运行时，采用再生制动方式；当列车速度较低时，再生制动改为电阻制动；当列车的速度很低时，直线电