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直线电机在磁悬浮列车上的使用

发布日期:2017-10-11 作者: 点击:

我们常说的磁悬浮,往往和线性马达驱动有着很大联络。磁浮运输体系一般选用“线性马达”也就是直线电机作为推动体系的。 线性马达又称为直线电机,是一种将传统的旋转电机沿轴线方向切开后,将旋转电机的初级打开作为线性马达的定子,次级通电后在电磁力的效果下沿着初级做直线运动,成为线性马达的动子.
设靠三相交流电力励磁的移动用电磁石 (作为定子),分左右两排夹装在铝板两旁 (但不触摸),磁力线与铝板笔直相交,铝板即感应而生电流,因而发生驱动力。因为线性感应马达的定子装在列车上,较导轨短,因而线性感应马达又称为“短定子线性马达”;线性同步马达的原理则是将超导电磁石装于列车上 (当作转子),轨迹上则装有三相电枢线圈 (作为定子),当轨迹上的线圈供应以可变周波数的三相交流电时,即能驱动车辆。因为车辆移动的速度系依与三相交流电周波数成份额的同步速度移动,故称为线性同步马达,而又因为线性同步马达的定子装于轨迹上,与轨迹同长,故线性同步马达又称为“长定子线性马达”。
传统轨迹运输体系因为运用专用轨迹,并以钢轮作为支撑与扶引,因而跟着速度的增加,行进阻力会递增,而牵引力则递减,列车行进阻力大于牵引力时即无法再加速,故一向无法打破地上运输体系理论上最高速度每小时375公里的瓶颈 。尽管法国TGV曾创下传统轨迹运输体系时速515.3公里的世界纪录,但因轮轨资料会有过热疲倦的问题,故如今德、法、西、日等国之高铁商业营运时速均不超越300公里。
因而,如要进一步进步车辆速度,有必要放弃传统以车轮行进之方法,而选用“磁力悬浮”,使列车浮离车道行进,以削减摩擦力、大幅进步车辆的速度。此一浮离车道的作法,除不会形成噪音或空气污染外,并可增进动力运用之效率。别的选用“线性马达”亦可加速该磁浮运输体系的速度,因而运用线性马达的磁浮运输体系应运而生。
所谓磁浮运输体系就是运用磁力相吸或相斥的原理,使列车浮离车道,此磁力的来历可分为“常电导磁石”或“超导磁石”。所谓的常电导磁石就是一般的电磁铁,即只要通电时才具有磁性,电流一切断则磁性消失,因为列车在极高速时集电困难,故常电导磁石仅能适用于选用磁力相斥原理、速度相对较慢 (约300kph) 的磁浮列车;至于速度高达500kph以上的磁浮列车 (运用磁力相吸原理),就非运用通一次电就永久具有磁性 (因而列车能够不必集电) 之超导磁石不行。
因磁浮运输体系是运用磁力相吸或相斥的原理,故导致其分为“电动悬浮”与“电磁悬浮”两种型态。电动悬浮是运用同性相斥的原理,当列车经由外力而移动,装置于列车上的常电导磁石发生移动磁场,而在轨迹上的线圈发生感应电流,此电流再生磁场,因为此二磁场方向相同,故列车与轨迹间发生互斥力,列车随即由此互斥力举升而悬浮。因列车的悬浮是靠两磁场效果力彼此平衡而达成,故其悬浮高度可固定不变 (约10 ~ 15mm),列车即因而具有相当之稳定性。此外,列车有必要先以其他方法启动,其所带之磁场才干发生感应电流与磁场,车辆才会悬浮;因而,列车有必要装置车轮以便“起飞”与“下降”之用,当速度达40kph以上时,列车开端悬浮 (即“起飞”),车轮主动收起;同理应速度渐减不再悬浮时,车轮主动放下以便滑行 (即“下降”)。一般选用电动悬浮 (EDS) 的体系,只能以“线性同步马达”作为推动体系,且其速度相对较慢 (约300kph)。

本文网址:http://www.sh-vmt.com/news/212.html

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