HarbinInstituteofTechnology直线电机的理论与设计（论文）课程名称：直线电机的理论与设计设计题目：磁悬浮直线电磁推进系统的国内外研究现状院系：电气工程及其自动化设计者：吕鑫源---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---学号：15S006007指导教师：寇宝泉教授设计时间：2016年4月25日---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---磁悬浮直线电磁推进系统的国内外研究现状吕鑫源15S006007摘要:本文针对磁悬浮列车技术的应用与发展，分析了磁悬浮直线电磁推进系统的悬浮、导向和推进系统的构成、工作原理、主要特点及典型应用等，阐述了悬浮、导向、推进技术的最新研究成果。关键词:磁悬浮;悬浮系统;导向系统;推进系统1.引言目前地面交通运输主要以公路和铁路交通为主,虽然公路与铁路的运输费用较低,但随着社会的发展,其快捷性越来越赶不上时代的步伐,而在这两大地面运输系统中,只有在铁路运输系统中能够进一步提高运输的快捷性。在地面运输系统中由于粘着力和其它机械上的原因,当速度大于250km/h时,选用旋转运动的电动机是不理想的。磁悬浮列车速度可以达到或超过500km/h,噪声与振动比常轨铁路车辆,最大牵引力不受轮轨间粘着条件的限制,能耗量也比飞机明显减少。据文献报道,磁悬浮列车每个座位的投资是飞机的1/3。由于这些优点,从事磁悬浮列车研究的德、日专家宣称:“21世纪的理想交通工具是磁悬浮列车”、“磁悬浮列车可以取代轮轨系统的铁路列车”。磁悬浮列车是以电力为动力能源的,因此对解决石油能源危机、保护地球环境是十分有益的。正因如此,目前世界上许多发达国家都在开发、研制高速磁悬列车。磁悬浮列车主要由悬浮系统、推进系统和导向系统三大部分组成。尽管可以使用与磁力无关的推进系统，但在目前的绝大部分设计中，这三部分的功能均由磁力来完成。下面分别对这三部分所采用的技术进行介绍。2.悬浮系统原理及应用情况的介绍目前悬浮系统的设计，可以分为两个方向，分别是德国所采用的常导型和日本所采用的超导型。从悬浮技术上讲就是电磁悬浮系统（EMS）和电力悬浮系统（EDS）。2.1电磁悬浮系统工作原理电磁悬浮系统（EMS）是一种吸力悬浮系统，是结合在机车上的电磁铁和导轨上的铁磁轨道相互吸引产生悬浮。常导磁悬浮列车工作时，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。在车辆下部的导向电磁铁与轨道磁铁的反作用下，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无接触支撑和无接触导向。车辆与行车轨道之间的悬浮间隙为10毫米，是通过一套高精度电子调整系统得以保证的。此外，由于悬浮和导向实际上与列车运行速度无关，所以即使在停车状态下列车仍然可以进入悬浮状态。2.2电力悬浮系统工作原理电力悬浮系统（EDS）将磁铁使用在运动的机车上以在导轨上产生电流。由于机车和导轨的缝隙减少时电磁斥力会增大，从而产生的电磁斥力提供了稳定的机车的支撑和导向。然而机车必须安装类似车轮一样的装置对机车在“起飞”和“着陆”时进行有效支撑，这是因为EDS在机车速度低于25英里/小时---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---无法保证悬浮。EDS系统在低温超导技术下得到了更大的发展。超导磁悬浮列车的主要特征就是其超导元件在相当低的温度下所具有的完全导电性和完全抗磁性。超导磁铁是由超导材料制成的超导线圈构成，电流阻力为零，可以传导普通导线根本无法比拟的强大电流，这种特性使其能够制成体积小功率强大的电磁铁。超导磁悬浮列车装有车载超导磁体并构成感应动力集成设备，列车的驱动绕组和悬浮导向绕组均安装在地面导轨两侧，车辆上的感应动力集成设备由动力集成绕组、感应动力集成超导磁铁和悬浮导向超导磁铁三部分组成。当向轨道两侧的驱动绕组提供与车辆速度频率相一致的三相交流电时，就会产生一个移动的电磁场，在列车导轨上产生磁波，这时列车上的车载超导磁体就会受到一个与移动磁场相同步的推力，正是这种推力推动列车前进。超导磁悬浮列车存在的难题，是如...