1. 直线电机列车的优点与缺点
中国高速磁悬浮列车的工作原理
高速磁浮列车是20世纪的一项技术发明,其原理并不深奥。它是运用磁铁"同性相斥,异性相吸"的性质,使磁铁具有抗拒地心引力的能力,即"磁性悬浮"。科学家将"磁性悬浮"这种原理运用在铁路运输系统上,使列车完全脱离轨道而悬浮行驶,成为"无轮"列车,时速可达几百公里以上。
这就是所谓的"磁浮列车"。
由于磁铁有同性相斥和异性相吸两种形式,故磁浮列车也有两种相应的形式:一种是利用磁铁同性相斥原理而设计的电磁运行系统的磁浮列车,它利用车上超导体电磁铁形成的磁场与轨道上的线圈形成的磁场之间所产生的相斥力,使车体悬浮运行的铁路;另一种则是利用磁铁异性相吸原理而设计的电动力运行系统的磁浮列车,它是在车体底部及两侧倒转向上的顶部安装磁铁,在T形导轨的上方和伸臂部分下方分别设反作用板和感应钢板,控制电磁铁的电流,使电磁铁和导轨间保持10毫米(正负误差2毫米)的间隙,并使导轨钢板的吸引力与车辆的重力平衡,从而使车体悬浮于车道的导轨面上运行。
自20上世纪60年代以来,以德国和日本为代表,对常导和超导两种模式,进行了深入的研究和试验。日本的超导系统,已建成山梨县18。4公里试验线(双线),最高时速曾达552公里/小时。德国的常导系统,先后研制了TR01型至TR08型车辆。1987年,建成埃姆斯兰试验线31。
5公里,最高运行速度达450公里/小时,运行里程累计已超过60万公里。
上海磁浮列车示范线采用的是德国技术,列车运行时,与轨道完全不接触。它没有轮子和传动机构,列车的悬浮,导从驱动和制动都是利用电磁力来实现的。悬浮电磁铁将车辆往上吸住线路;导向电磁铁保证列车沿线路两侧的定位。
电磁控制系统保证磁浮列车与轨道间约10mm的间隙,列车通过长定子同步直线电机来驱动和制动,直线电机的原理可以从旋转电机引申出来,即将旋转电机定子剖开再展直,安装在线路两侧的下面,直线电机定子线圈中的电流产生一个运动磁场。在这个运动磁场的作用下,磁浮列车往前运运行。
在实际运营中,转弯,路障成了关乎安全的重大问题。整条上海磁浮线路需要转弯的地方有三处,其中设计的最大转弯曲线半径达到8000米,用肉眼看几乎是一条直线,因此在转弯中乘客没有丝毫的不适,最小半径也达到1300米,即使是高速行驶中的转弯,乘客也同样感觉平稳舒适。
在磁浮轨道全线两边50米范围内,还装有目前国际上最先进的隔离装置,人为在轨道上制造障碍几无可能。同时,为了防止磁悬浮列车高速运行时对行驶在高架道路上的机动车产生影响,将在高架道路的内侧栏杆处安装防眩板。
由于磁浮列车在行驶中是处于不接触轨道的悬浮状态,列车在起动和停止行驶的一刹那,乘客会感觉到车身有些许提升与下降。
不过,乘客大可不必为此担心,因为精心制造的磁浮线路轨道梁确保了列车下落时的安全"软着陆"。轨道梁既是承载列车的承重结构,又是浮起列车运行的导向结构,制造精度极高,梁体的最终测试与调整均是在恒温车间进行的,正因此,它能确保列车在浮,落状态下乘客的安全。
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2. 直线电动机的优缺点
原因有电机线松动,或烧焦;电瓶电量不足,或电瓶接线某处松动虚接,还有可能就是有电瓶坏了;转把接触不良;电机的固定螺母松了。
较为严重的具体情况有控制板常见故障,电机霍尔常见故障,电动机烧了,电动机轴承坏。你先检查一下电动机螺帽拧紧沒有,电是多是少,轮胎气压标准是否足够。
3. 交直型电力机车有何缺点
交直传动指机车或动车组采用交流供电而采用直流电机驱动的传动方式,两种传动方式的优缺点,指的是电机方面的。
直流牵引电动机的磁场电流和电枢电流可以单独控制。启动特性和转距特性都比较有理想。直流电机的功率和容量都比较小,是因为它的结构上存在着电刷和换向器,在运行中,容易产生火花现象。
交直交传动是指受电弓将接触网上的AC25Kv的单项交流电传输给牵引变压器,经牵引变压器降压后在供给变流装置进行整流逆变等,然后再以交流的形式传递给三相异步电动机 ,三相异步电动机容量大,具有良好的牵引和制动性能,质量轻,体积小,电机功率大,功率因素接近1,谐波干扰小,减少了对通信号的干扰。操作简便,维修工作量小。与标准模块化。
4. 直线电机列车的优点与缺点有哪些
由于交流牵引电动机没有换向器工作面圆周速度的限制,因而可以选用高的转速和大的传动比,这样,能显著减轻电机的重量,以获得较大的单位重量功率。
交流异步牵引电机的基本结构优点:异步牵引电动机主要由定子和转子两部分组成。定子通常是无机壳叠片形式,铁芯两端装有厚压板,压板间用拉杆或钢板固定,用电焊将压板、铁芯和拉杆等焊成一个整体。
为了解决直流和脉流牵引电动机的“转向”问题,有些国家已在使用晶闸管无换向器式牵引电动机和三相交流异步变频牵引电动机,并在试验以直线异步电动机为动力的磁悬浮高速车辆。
晶闸管无换向器式牵引电动机是由一台同步电动机和一组晶闸管逆变器组成,用晶闸管和转子位置检测器来代替直流牵引电动机的换向器和炭刷结构。
5. 直线电机列车原理
直线电机技术原理
直线电动机是直线异步感应电动机的缩写。它的工作原理类似于普通的旋转感应电动机。
直线电动机结构等效于将旋转电动机切割并扩展为直线形状。
用于城市轨道交通的直线电机的定子(初级线圈)设置在车辆的直线电机中,转子(次级线圈)设置在轨道上的感应板中。
直线电机城市轨道车辆的基本原理
车轮用于支撑和引导,类似于传统的车轮导轨系统。
但是在牵引方面,直线电机是由短定子链驱动的。定子(初级线圈)设置在车辆上,转子(次级线圈)设置在感应轨上。工作原理与HSST系统基本相同。
当车辆稳定行驶时,定子和感应轨之间的间隙通常保持在10毫米左右。
在不同国家的应用
福冈地铁3号线于2006年竣工
韩国,华盛顿,法国,巴黎和其他国家和城市都可能建立。
中国广州地铁4-7号线采用了该系统
北京机场线
优点
(1)良好的加减速性能
系统的最大加速度可以达到1.34 M / S2(MKII)
制动减速度1.0 m / s2
紧急制动减速度2.4 m / S2(MKII)
它不仅适用于郊区车站的特快列车,还适用于城市密集的车站。
(2)良好的爬坡能力
直线电机系统不受轮轨附着力的限制,具有良好的爬坡能力。车轮不拖曳,小直径车轮是可选的。
常规铁路的坡度一般不超过30-35‰。
直线地铁的梯度可以达到60-80‰,与HSST相同。
可以灵活地进入地下并爬上地面,从而减少了隧道和高架线的过渡段。节省项目成本。
(3)小型隧道土木工程
直线电机的采用大大减小了车身的占地面积,减小了车身的横截面尺寸,大大减小了隧道和桥梁的间隙,大大降低了工程成本。
隧道部分是普通地铁的一半
适用线梯度可达60‰〜80‰
施工成本比常规地铁低20%
小断面地铁和普通地铁车辆和隧道的横截面比较
缺点
直线电动机的最大缺点是效率低,大约是旋转电动机效率的70%。这是由于线圈和感应导轨之间的工作气隙较大,导致较大的磁损耗。
直线电动机的功率消耗大于相同功率电动机的功率消耗。另外,由于需要铺设与线路长度相同的感应导轨,技术要求较高,因此项目投资大,控制技术复杂,车辆制造成本高。
6. 直线电机车辆的优缺点
直线电机是不需要驱动器来启动的,配备驱动器反而增加耗电。
7. 直线电动机的缺点
1、 导轨是小引起的噪音。导轨出现摩擦声时,应检查滑块是否有故障,如未发生破裂应及时机械干扰。
2、 当执行器的线圈断开时,会有嗡嗡声或者有低沉的声音时。速度变慢,电流增大时,应停机检查加工是否正确。
3、 当电动机的相位不足时,它发生很响的声音。检查一下是否能先关电源,其次是否正常启动,如果不能正常启动,可能是相位保险丝断了。如果开关和接触点不接通,将会发生相位损失。
4、 电磁噪声是指由磁路不平衡或气隙不平衡磁力和电磁波引起的噪声,以及由于磁通密度饱和或气隙偏心引起的磁噪声。
5、直线电机底座不牢固或固定不紧,也会产生振动,或移动部件松弛时,也会发生敲击声或滚动声,或直线电机安装引起的振动,因此,当直线电机产生异常运动、异常声音时,不仅要听声音,还要观察外部现象,例如是否有焦炭气味、电压和电流大小、电机是否过热等,一起思考,才能做出正确的判断
8. 直线电机的优缺点,这些别再犯了!
直线电机是直接产生直线运动的电动机。它可以看成是旋转电机演化而来的。与旋转电机相对应,直线电机按机种分类可分为直线感应电动机、直线同步电动 机、直线直流电动机和其它直线电动机(如直线步进电动机等)。
旋转电动机的定子和转子,在直线电动机中称为初级和次级。为了在运动过程中始终保持初级和次级耦合,初级侧或次级侧中的一侧必须做得较长。
在直线电动机中,直线感应电动机应用最广泛,因为它的次级可以是整块均匀的金属材料,即采用实芯结 构,成本较低,适宜于做得较长。
9. 直线发电机的优缺点
作为一个奋斗在波浪能第一线的博士,就浅浅说一说波浪能。波浪能(wave energy)是所有可再生能源里能量密度最高的,因为水的密度高嘛,想想动能势能的基本公式:)
风能和太阳能都是间歇性的,一会儿有一会儿没有的,不稳定,波浪能这点就比较好,大海里的波浪一旦产生了可以推进几十上百公里不会减弱,白天夜里都有,比较稳定。
能量密度高加上有浪的时间长 (availability),算下来全年的总发电量是很可观的。
再有就是北半球来说,基本都是冬天浪大(能量大),夏天浪小,和用电需求比较相符,如果接入电网的话,对电网的冲击比风电和太阳能发电小一些。
另外,一般风机和大规模太阳能发电装置安装在离城市较远的地方(噪声/光污染+视觉污染),需要长距离输电(耗损+输电成本),波浪能一般在沿海城市人口密集的地方, 就近发电就近使用,不需要几十上百公里的输电环节。
现在欧洲的波浪能研究比较火,做出来的实验装置类型有很多,比较主流的有点吸收式(point absorbing),震荡水室发电(oscillating water column)式,overtopping(淹没式?),可以用直线发电机,液压式或者气动涡轮机(turbine)等等提取能量,还有其他各种千奇百怪的原理和模型,但真正做到投放在海里,不被海浪两下子打散架的,不太多(挪威若干年前有个装置放到海里两小时就没影儿了。。。)能稳定发电并且存活一段时间的就更少了,存活下来的都是欧洲各种funding吸纳大户,有几个项目比较出名的,有向商业化发展的潜力和趋势, 有兴趣你可以搜索看一下: 海蛇Pelamis Wave Power(sorry,已破产),瑞典的Start - Seabased 丹麦的 Wavestar,丹麦的http://www.wavedragon.net 目前英国对海浪发电的补贴很给力,所以很多英国的大学也都很积极的在做。
中国也有好多大学和研究机构在做海浪发电的装置,比如中国的广州能源研究所(ms做的不错,发的文章不多挺神秘的),东南大学,中国海洋大学,大连理工,浙江大学甚至清华大学。但我不是很了解进展。
作海浪发电装置的难度主要在于存活性(survivability),因为极端天气情况下海浪的力很大。
另外装置的防腐蚀和密封性能也是需要很好的工程设计才能达到使用寿命20年这一标准。
不过好在还可以从造船业借鉴学习很多。海浪发电我个人觉得未来的十年会是一个见分晓的行业,如果行,那欧洲的技术积累和实海测试经验会让他们比较有优势,技术上感觉中国也没有拉下太多,可能实海测试的有点少。
如果不行,那大家就还是专心搞风能太阳能争取让绿色能源多覆盖一点是一点,咱们也少呼吸点雾霾。
10. 直-直流电力机车传动的优缺点
以单相交流电能作为动力的电力机车。按牵引电动机的性质又可分为直流传动电力机车和交流传动电力机车两大类。前者采用直流牵引电动机,后者采用交流牵引电动机。采用直流串励牵引电动机的工频单相交流电力机车是目前世界各国所用电力机车的基本型式。中国的“韶山”型电力机车属于这种类型。
11. 直线电机列车的优点与缺点是什么
优点
1.
速度比较 速度方面直线电机具有相当大的优势,直线电机速度达到300m/min,加速度达到10g;滚珠丝杠速度为120m/min,加速度为1.5g。从速度上和加速度的对比上,直线电机具有相当大的优势,而且直线电机在成功解决发热问题后速度还会进一步提高,而“旋转伺服电机+滚珠丝杠”在速度上却受到限制很难再提高较多。 从动态响应上因为运动惯量和间隙以及机构复杂性等问题直线电机也占有绝对的优势。 速度控制上直线电机因其响应快,调速范围更宽,可以实现启动瞬间达到最高转速,高速运行时又能迅速停止。调速范围可达到1:10000。
2.
精度比较 精度方面直线电机因传动机构简单减少了插补滞后的问题,定位精度、重现精度、绝对精度,通过位置检测反馈控制都会较“旋转伺服电机+滚珠丝杠”高,且容易实现