直线电机轮轨交通系统牵引坡度及启制动距离计算研究.pdfVIP

都市快轨交通·第20卷第6期2007年12月 《土建技术● 直线电机轮轨交通系统牵引坡度 及启／制动距离计算研究 招 阳 魏庆朝 许兆义 时瑾 (北京交通大学 北京]00044) 应轨上(图1)。车载直线电机与轨道上的感应轨之间 摘要直线电机轮轨交通是一种采用直线感应电 存在的电磁力，在纵向对车辆起牵引和制动的作用，在 机LIM牵引的新型城市轨道交通形式。在分析直线 垂向为二者之间的吸引力，在横向该力影响很小可以 电机轮轨系统列车牵引和制动特性的基础上，从列车 忽略。车辆平稳运行时，定子与感应轨之间的间隙控 受力分析的角度，建立直线电机线路参数分析的模 制在10[rim左右。当初级线圈通以三相交流电时，由 型；利用该模型，计算得到直线电机轮轨线路的安全牵 于感应而产生电磁力，直接驱动车辆前进。改变磁场 引坡度及启／制动距离。 移动方向，车辆运动的方向也随之改变。轨道上仍设 关键词 直线电机轮轨牵引坡度启／制动距离 置两根钢轨，但只起到支撑和导向的作用。 作为一种新型城市轨道交通形式，直线电机轮轨 交通系统以其线路适应性好、爬坡能力强、噪声小、启／ 制动性能优良、维修少等特点，受到世界各国的广泛关 注。截至目前，美国、El本、加拿大、马来西亚等国已有 10余条直线电机轮轨系统运营线。在我国，采用直线 电机轮轨交通系统的广州地铁4号线已经开通试运营 并取得了良好的效果。建设中的广州地铁5号线以及 图l短定子直线电机原理 北京机场线也已决定采用此种制式。 直线电机轮轨交通系统启／i昔,i动计算的特点主要有： 直线电机颠覆了传统的轮周力牵引方式，其牵引 1)由于大多在城市内部运行且多无人驾驶，相邻 坡度及启／制动距离的计算与纯铜轮轨铁路有所不 站间距小，列车启／制动频繁，操作灵活。 同。为保证该系统中列车的安全运行及启／制动，本 2)城市内部空间有限，车站规模普遍不大，并装 文参考我国采用的日本直线电机技术，从列车受力的 有安全屏蔽门，因此要求停车安全平稳，定位准确，即 角度，建立了计算模型，并对计算结果进行分析，该 启／制动工况计算尽量精确。 计算结果对线路设计建设的工程实践及运营的安全 3)直线电机轮轨交通系统车辆的启／制动及运行 性具有一定的指导意义。 均不受轮轨黏着的限制，启／制动加速度取值范围宽， 1 直线电机轮轨交通的原理和特点 可以胜任长大坡道及恶劣天气条件下的正常运行和紧 急制动。 直线电机轮轨交通系统采用短定子直线感应电动 4)用直线电机的直线运动方式取代了传统旋转 机，其结构相当于将旋转电机切割展开成直线状，定子 电机的旋转运动方式，简化了车体结构，减小车辆自 (初级线圈)设置在车辆上，转子(次级线圈)设置在感 重，提高了牵引性能及启／制动效率。 收稿日期：2007-05-21修回日期：2007-0