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(duì)。安裝在車體的電磁鐵從下方產(chǎn)生吸引軌道的吸力，列車?yán)么宋Χ鴳腋　?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(shí)時(shí)探測(cè)電磁鐵與軌道的距離，通過調(diào)節(jié)電磁鐵的勵(lì)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(shí)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(yùn)行過程中會(huì)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(cuò)位，兩者之間的引力傾斜，產(chǎn)生一個(gè)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(jìn)行糾正，使列車返回中心線。HSST磁浮列車的導(dǎo)向是自動(dòng)的，不需要導(dǎo)向電磁鐵的主動(dòng)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(dòng)原理HSST采用列車驅(qū)動(dòng)方式，電機(jī)為短定子直線感應(yīng)電機(jī)（LIM）。電機(jī)的初級(jí)線圈（定子，或稱一次側(cè)）安裝在車輛上，與普通旋轉(zhuǎn)電機(jī)相似的轉(zhuǎn)子（或稱二次側(cè)、次級(jí)線圈）沿列車前進(jìn)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(dòng)原理6日本HSST系統(tǒng)|2工作原理三、驅(qū)動(dòng)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(duì)其上方車體上安裝有該直線電機(jī)的定子，當(dāng)定子通入三相電流后，產(chǎn)生一個(gè)移動(dòng)磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)在感應(yīng)板上感應(yīng)出電流和磁場(chǎng)，由于磁場(chǎng)的作用產(chǎn)生推力，牽引列車前進(jìn)或后退。6日本HSST系統(tǒng)|2工作原理三、驅(qū)動(dòng)原理由于直線電機(jī)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(dòng)原理短定子直線感應(yīng)電機(jī)牽引優(yōu)點(diǎn)：軌道結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(jià)較低。缺點(diǎn)是電機(jī)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(dòng)原理直線感應(yīng)電機(jī)牽引的磁浮列車在較高速度下（如300km/h以上）運(yùn)行時(shí)，效率和功率因數(shù)還會(huì)更低，且在高速下