直线电机课件.ppt

1、 项目二、城市轨道交通发展的新趋势项目二、城市轨道交通发展的新趋势 项目三、我国城市轨道交通发展概况项目三、我国城市轨道交通发展概况 模块一、城市轨道交通概要模块一、城市轨道交通概要 （一）新交通系统（一）新交通系统 新交通系统新交通系统是新开发的具有是新开发的具有高速高速、准点准点、舒适舒适和和污染小污染小的交通方的交通方式及其运行服务系统的总称，一般泛指以式及其运行服务系统的总称，一般泛指以无人驾驶无人驾驶的车厢在的车厢在专用路权专用路权及及自动化控制自动化控制条件下运行的新型运输系统。条件下运行的新型运输系统。 按行走方式分为：按行走方式分为：自动化导轨交通系统自动化导轨交通系统。是导入

2、计算机和全自。是导入计算机和全自动控制系统的双轨铁路、独轨铁路。属中量轻轨输送方式，适于承担动控制系统的双轨铁路、独轨铁路。属中量轻轨输送方式，适于承担的运输范围介于公共汽车和市郊铁路间；的运输范围介于公共汽车和市郊铁路间；新型无轨交通系统或复合新型无轨交通系统或复合交通系统交通系统。是以自动控制的新型无轨电车在导向槽中行驶的系统；。是以自动控制的新型无轨电车在导向槽中行驶的系统；步行者援助系统步行者援助系统。由高速人行道、自动扶梯和小座舱组成，用于运送。由高速人行道、自动扶梯和小座舱组成，用于运送上下飞机的旅客和邮件；上下飞机的旅客和邮件；公共汽车运营自动控制系统公共汽车运营自动控制系统。是

3、为适应非。是为适应非大量的乘客需求，通过计算机系统收集信息、并将其组织起来开行无大量的乘客需求，通过计算机系统收集信息、并将其组织起来开行无固定路线的小型公共汽车或公共汽车站间运行自动预报系统。固定路线的小型公共汽车或公共汽车站间运行自动预报系统。二、城市轨道交通发展的新趋势二、城市轨道交通发展的新趋势 国外新交通系统国外新交通系统 ( (日本日本) ) 国外新交通系统国外新交通系统 Personal Rapid Transit 车辆车辆 广州市广州市珠江新城旅客自动输送系统在珠江新城旅客自动输送系统在林和西正式开工，这是中国林和西正式开工，这是中国内地首个无人内地首个无人驾驶驾驶的地下的地下

4、胶轮车胶轮车运输系统，预计运输系统，预计2009年年正式投入运营。该线路采用正式投入运营。该线路采用全自动无人驾全自动无人驾驶驶的操作系统，启动、制动、停靠均达到的操作系统，启动、制动、停靠均达到自动化水平，命令执行相当迅速。自动化水平，命令执行相当迅速。 国内新交通系统国内新交通系统 线性电机车辆线性电机车辆采用直线电机作为牵引动力采用直线电机作为牵引动力 ，它改变传，它改变传统电机统电机旋转运动方式旋转运动方式为为直线运动方式直线运动方式，工作原理与一般的，工作原理与一般的旋转式感应电动机类似，可看成是将旋转电机旋转式感应电动机类似，可看成是将旋转电机沿半径方向沿半径方向剖开展平剖开展平，

5、定子部分定子部分沿纵向固定安装于沿纵向固定安装于车辆底架下部车辆底架下部或或转转向架构架下部向架构架下部，转子部分转子部分展平变为展平变为一条感应轨一条感应轨，铺设在两，铺设在两走行轨之间，定子与转子感应轨之间保持走行轨之间，定子与转子感应轨之间保持8mm10mm间间隙。当通过交流电流时，由于磁场的相互作用产生推力，隙。当通过交流电流时，由于磁场的相互作用产生推力，轨道车辆就是利用该力驱动轨道车辆就是利用该力驱动车辆运行车辆运行或使或使车辆制动车辆制动，从而，从而突破了长期以来依靠轮轨突破了长期以来依靠轮轨粘着作用粘着作用传递牵引力的传统技术。传递牵引力的传统技术。 （二）线性电机车辆（二）线

6、性电机车辆 直线电机作用原理直线电机作用原理 1 1、车身降低导致、车身降低导致隧道断面面积减小隧道断面面积减小，减低了，减低了地铁投资成本地铁投资成本。 直线电机车辆技术优势直线电机车辆技术优势 2 2、非粘着驱动形式使非粘着驱动形式使加减速可靠加减速可靠、磨耗少磨耗少，爬坡能力爬坡能力大大增强大大增强。 直线电机车辆技术优势直线电机车辆技术优势 3 3、取消了齿轮传动机构，取消了齿轮传动机构，曲线通过能力曲线通过能力增增加，并降低了噪音加，并降低了噪音。 直线电机车辆技术优势直线电机车辆技术优势 4 4、磨损部件少，车辆磨损部件少，车辆维护量降低维护量降低，车轮，车轮寿命长寿命长。 直线电

7、机车辆技术优势直线电机车辆技术优势 国外直线电机车辆国外直线电机车辆日本东京日本东京1212号线直线电机车辆号线直线电机车辆 国外直线电机车辆国外直线电机车辆加拿大直线电机车辆加拿大直线电机车辆 广州地铁四号线直线电机车辆广州地铁四号线直线电机车辆 国内直线电机车辆国内直线电机车辆 （三）磁悬浮列车（三）磁悬浮列车 磁悬浮列车磁悬浮列车是利用电磁铁同性相斥、异性是利用电磁铁同性相斥、异性相吸的原理实现对列车的相吸的原理实现对列车的支撑支撑、导向导向和和牵引牵引。磁悬浮列车与轮轨牵引列车的根本区别磁悬浮列车与轮轨牵引列车的根本区别 支支 撑撑导导 向向牵牵 引引轮轨轮轨牵引列车牵引列车 车轮落在

8、钢轨上，由钢车轮落在钢轨上，由钢轨支撑列车的全部重量。轨支撑列车的全部重量。 利用钢轨和轮利用钢轨和轮缘进行导向。缘进行导向。 采用电力牵引提供牵采用电力牵引提供牵引动力。引动力。 磁浮列车磁浮列车依靠车辆与轨道之间的依靠车辆与轨道之间的电磁系统产生吸引力电磁系统产生吸引力( (或或排斥力排斥力) )将车辆托起，使将车辆托起，使列车悬浮于轨道之上。列车悬浮于轨道之上。利用电磁力进利用电磁力进行导向。行导向。由直线牵引电动机提由直线牵引电动机提供列车的推进动力。供列车的推进动力。 磁悬浮磁悬浮技术主技术主要由要由悬浮系统悬浮系统、推推进系统进系统和和导向系统导向系统三大部分组成，这三大部分组成，

9、这三部分的功能均由三部分的功能均由磁力磁力来完成。来完成。 磁悬浮列车的悬浮、推进和导向原理磁悬浮列车的悬浮、推进和导向原理 （三）磁悬浮列车（三）磁悬浮列车 悬浮系统悬浮系统：可以分为两个方向，分别是德国：可以分为两个方向，分别是德国的的常导型常导型和日本的和日本的超导型超导型。从悬浮技术上讲就是。从悬浮技术上讲就是电磁悬浮系统电磁悬浮系统和和电力悬浮系统电力悬浮系统。电磁悬浮系统电磁悬浮系统 电力悬浮系统电力悬浮系统 （三）磁悬浮列车（三）磁悬浮列车 电磁悬浮系统电磁悬浮系统是一种吸力悬浮系统，是车辆上的电磁是一种吸力悬浮系统，是车辆上的电磁铁和导轨相互吸引产生悬浮。铁和导轨相互吸引产生悬

10、浮。常导磁悬浮常导磁悬浮列车工作时，首列车工作时，首先调整车辆下部的悬浮和导向电磁铁的电磁吸力，与地面先调整车辆下部的悬浮和导向电磁铁的电磁吸力，与地面轨道两侧的绕组发生磁铁反作用将列车浮起。在车辆下部轨道两侧的绕组发生磁铁反作用将列车浮起。在车辆下部的的导向电磁铁导向电磁铁与与轨道磁铁轨道磁铁的反作用下，使车轮与轨道保持的反作用下，使车轮与轨道保持一定的侧向距离，实现轮轨在水平方向和垂直方向的一定的侧向距离，实现轮轨在水平方向和垂直方向的无接无接触支撑触支撑和和无接触导向无接触导向。此外由于悬浮和导向与列车运行速。此外由于悬浮和导向与列车运行速度无关，即使在停车状态下列车仍然可以进入悬浮状态

11、。度无关，即使在停车状态下列车仍然可以进入悬浮状态。 电力悬浮系统电力悬浮系统是运动的车辆上的磁铁使导轨产生电流。是运动的车辆上的磁铁使导轨产生电流。由于车辆和导轨的缝隙减少时电磁斥力会增大，产生的电由于车辆和导轨的缝隙减少时电磁斥力会增大，产生的电磁斥力提供了稳定的车辆支撑和导向，这种车辆必须安装磁斥力提供了稳定的车辆支撑和导向，这种车辆必须安装类似车轮一样的装置对车辆的起飞和着陆进行有效支撑。类似车轮一样的装置对车辆的起飞和着陆进行有效支撑。 （三）磁悬浮列车（三）磁悬浮列车 推进系统推进系统：车辆下部：车辆下部支撑电磁铁线圈的作用就支撑电磁铁线圈的作用就是同步直线电动机的励磁是同步直线电

12、动机的励磁线圈，地面轨道内侧的三线圈，地面轨道内侧的三相移动磁场驱动绕组起到相移动磁场驱动绕组起到电枢的作用。当沿线布置电枢的作用。当沿线布置的变电所向轨道内侧的驱的变电所向轨道内侧的驱动绕组提供三相调频调幅动绕组提供三相调频调幅电力时，由于电磁感应作电力时，由于电磁感应作用承载系统连同列车一起用承载系统连同列车一起就像电机的转子一样被推就像电机的转子一样被推动做直线运动。动做直线运动。 导向系统导向系统：导向系统：导向系统是由一种侧向力来保证悬是由一种侧向力来保证悬浮的车辆能沿着导轨的方浮的车辆能沿着导轨的方向运动。向运动。推进系统原理推进系统原理 （三）磁悬浮列车（三）磁悬浮列车日本磁悬浮

13、列车及导轨日本磁悬浮列车及导轨 国外磁悬浮列车国外磁悬浮列车 我国我国上海上海引进德国引进德国技术修建了一条技术修建了一条常导磁常导磁悬浮列车悬浮列车商运示范线，商运示范线，于于20022002年年1212月月3131日日进行进行首次试运行，该线西起首次试运行，该线西起上海地铁上海地铁2 2号线龙阳路号线龙阳路站南侧，东到浦东国际站南侧，东到浦东国际机场一期航站楼东侧，机场一期航站楼东侧，正线全长正线全长29.86329.863公里公里。 国内磁悬浮列车国内磁悬浮列车 三、我国城市轨道交通发展概况三、我国城市轨道交通发展概况 以前我国城市交通的技术水平一直较低，以前我国城市交通的技术水平一直较

14、低，发展滞缓发展滞缓，设施落设施落后后。80年以后，我国用于城市道路建设的资金比例增加，道路交年以后，我国用于城市道路建设的资金比例增加，道路交通设施建设的速度有所加快。根据城市经济与社会发展客观需求通设施建设的速度有所加快。根据城市经济与社会发展客观需求及国外城市交通发展的经验，在我国大中城市发展大、中客运量及国外城市交通发展的经验，在我国大中城市发展大、中客运量的轨道交通系统已是刻不容缓。的轨道交通系统已是刻不容缓。60年代年代我国我国北京北京、天津天津开始修建开始修建地铁，数量不多，北京地铁一期工程长地铁，数量不多，北京地铁一期工程长23.6km，于，于69年年10月月1日日建成通车，二

15、期工程线路长建成通车，二期工程线路长19.9km，于，于84年年9月建成通车，二条月建成通车，二条线路总长线路总长43.5km，日均客运量达，日均客运量达135万人次以上。天津地铁南北万人次以上。天津地铁南北线长线长7.4km，于，于84年年12月月3日通车，日均客运量约日通车，日均客运量约3万人次。万人次。 我国城市轨道交通发展迅速，前景广阔，城市轨道交我国城市轨道交通发展迅速，前景广阔，城市轨道交通建设将在我国中心城市全面展开，北京、上海、广州、通建设将在我国中心城市全面展开，北京、上海、广州、深圳、武汉等城市相继开展了新一轮的地铁建设高潮。深圳、武汉等城市相继开展了新一轮的地铁建设高潮。

16、 河南省河南省郑州市郑州市轨道交通网的建设项目也已经立项，近轨道交通网的建设项目也已经立项，近期规划了期规划了4条线条线，总长，总长149公里，预计公里，预计2008年开工。同时还年开工。同时还规划建设有郑州规划建设有郑州洛阳、郑州洛阳、郑州开封等地的城际快速开封等地的城际快速轨道交通网。轨道交通网。 目前广州地铁已开通了目前广州地铁已开通了1、2、3、4号线，总长号线，总长116.04公里公里。按照。按照广州市城市总体规划广州市城市总体规划( (20012010) )规划，规划，由地铁、轻轨、市郊铁路、城际快速轨道交通及其它有轨由地铁、轻轨、市郊铁路、城际快速轨道交通及其它有轨交通组成广州城

17、市轨道交通网线网总长交通组成广州城市轨道交通网线网总长717公里公里，至，至2010年年，广州将建成，广州将建成9条线路条线路，轨道交通线路总长度达，轨道交通线路总长度达255公里公里。 三、我国城市轨道交通发展概况三、我国城市轨道交通发展概况 按照深圳地铁建设规划，在按照深圳地铁建设规划，在2010年之前，将年之前，将建设建设1、4号线续建工程和新建号线续建工程和新建2、3、11号线，总号线，总长长124.776公里公里。 武汉市规划将兴建武汉市规划将兴建七条七条轨道交通线，轨道交轨道交通线，轨道交通线路总长约通线路总长约212公里公里，设站，设站170座左右，轨道交座左右，轨道交通将以地铁

18、为主，高架轻轨为辅。目前，武汉市通将以地铁为主，高架轻轨为辅。目前，武汉市轨道交通一号线一期工程轨道交通一号线一期工程轻轨已在京汉大道轻轨已在京汉大道上全面开通。上全面开通。 三、我国城市轨道交通发展概况三、我国城市轨道交通发展概况 近期我国城轨交通统计情况近期我国城轨交通统计情况 结结 论论 我国城市公共交通必将以轨道交通作为我国城市公共交通必将以轨道交通作为 骨干，以其它交通方式为辅佐，形成一个包骨干，以其它交通方式为辅佐，形成一个包括地上、地面和地下多种交通模式的可持续括地上、地面和地下多种交通模式的可持续发展的现代化公共交通体系，以促进我国城发展的现代化公共交通体系，以促进我国城市发展的良性循环。因此，我国城市公共交市发展的良性循环。因此，我国城市公共交通及其轨道交通的发展具有积极的战略意义。通及其轨道交通的发展具有积极的战略意义。