《直线电机与磁浮驱动（汉英双语）》课件 6.2 日本中低速HSST系统工作原理

日本中低速磁浮HSST系统磁悬浮与直线驱动任务二工作原理CONTENTS

悬浮原理O1

导向原理O2

驱动原理03

磁浮列车的概念一种采用电磁力实现无接触悬浮、导向和驱动的轨道车辆系统。系统依靠电磁吸力和电动斥力将车辆悬浮于轨道上方一定的距离，实现列车与地面轨道间的无机械接触，利用线性电机驱动列车运行磁浮列车的分类电磁吸力型电磁吸力型德国的TR型、日本的HSST日本的ML型磁浮列车一、悬浮原理悬浮系统：

依靠电磁吸力或电动斥力将车辆悬浮在轨道上方一定的距离。电磁吸力悬浮（EMS）电动斥力悬浮（EDS）一、悬浮原理HSST采用电磁吸力悬浮，下图为名古屋试验线应用的HSST的悬浮原理。悬浮系统一、悬浮原理悬浮和导向是同一系统。直线电机次级在轨道上直线电机初级在列车上一、悬浮原理磁吸电磁式（EMS）悬浮HSST应用磁铁吸引铁板的原理。轨道梁的两侧为悬空倒“U”形钢质铁磁性轨道，固定在磁浮列车上的悬浮兼导向的电磁铁置于轨道下方，且铁心呈正“U”形，与倒“U”形的轨道相对。安装在车体上的电磁铁从下方产生吸引轨道的吸力，列车利用此吸力而悬浮。采用吸附式磁场悬浮，即使停车时或低速行驶时，车辆也可保持悬浮状态，因此不用安装车轮。二、导向原理导向系统：用导向力保证磁浮列车沿着导轨的方向运动。悬浮电磁铁/导向电磁铁吸力斥力导向力二、导向原理悬浮和导向是同一系统。悬浮电磁铁/导向电磁铁HSST磁浮列车的导向是自动的，不需要导向电磁铁的主动控制。二、导向原理列车在运行过程中会产生左右偏离，使得正“U”形电磁铁的铁心与倒“U”形轨道错位，两者之间的引力倾斜，产生一个与偏离方向相反的横向分量，利用其产生的作用力与轨道（倒“U”字形）、磁铁（正“U”字形）之间的吸力相互作用进行纠正，使列车返回中心线。三、驱动原理同步直线电机：转子转速等于同步转速，用于高速、超高速磁浮。初级放在轨道上，为长定子同步直线电机，导轨驱动。驱动系统异步直线电机：转子转速不等于同步转速，用于中、低速磁浮。初级放在列车上，为短定子异步步直线电机，列车驱动。三、驱动原理HSST采用列车驱动方式，电机为短定子直线感应电机（LIM）。

电机的初级线圈（定子，或称一次侧）安装在车辆上，与普通旋转电机相似的次级线圈（转子或称二次侧）沿列车前进方向展开设置在轨道上。三、驱动原理由于直线电机定子在车上，HSST牵引功率的控制和转换由车上的设备来完成。三、驱动原理在倒“U”形轨道的背面（上方）敷设有铜质或铝质的反应板，正对其上方车体安装有该直线电机的定子，当定子通入三相电流后，产生一个移动磁场，该磁场在感应板上感应出电流和磁场，由于磁场的作用产生推力，牵引列车前进或后退。三、驱动原理采用短定子直线感应电机驱动优点：轨道结构简单（线路上无铁心和线圈）、控制方便（车上控制）、发车频率较高（采用类似轮轨铁路区间闭塞的方式防止列车追尾）、造价较低。缺点：电机功率因数较低（<0.7）和效率较低（<0.7）。任务小结HSST的工作原理电磁吸力悬浮。悬浮和导向是同一系统，自动导向。短定子直线电机，列车驱动。磁浮铁路的核