上海磁悬浮制动技术创新地研究.ppt

磁浮列车发展概况二、磁浮列车安全问题及制动系统简介三、上海磁悬浮列车混合制动系统介绍和认识四、上海磁悬浮列车制动系统的不足五、上海磁悬浮列车制动系统的改进想法六、对磁悬浮发展的展望 由于磁悬浮系统是以电磁力完成悬浮、导向和驱动功能的，断电后磁悬浮的安全保障措施，尤其是列车停电后的制动问题是上海磁悬浮解决的首要问题。特别是常导磁悬浮技术，由于悬浮高度较低，因此对线路的平整度、路基下沉量及道岔结构方面的要求较超导技术非常高。虽然有德国的磁悬浮事故，有专家学者的反对，但对于拥有顶级制动控制系统的上海磁悬浮列车来说，安全系数是极高的！ 目前世界上成熟的磁悬浮制动系统分为： 1）盘形制动系统； 2）电阻制动系统； 3）再生制动系统； 4）油压制动系统； 5）轨道涡流制动系统； 盘型制动系统： 盘形制动是通过在车轴或车轮的辅板侧面安装制动盘,利用制动钳夹使闸片紧压制动盘从而摩擦产生制动力,将列车的动能转换为热能耗散掉。由于这种方式制动较为平稳,几乎没有噪声,所以较为适合于高速列车。 电阻制动系统 电阻制动是在制动时将驱动轮对的牵引电机由电动机状态转变为发电机状态,通过轮对的带动使发电机发电,再将产生的电流通往专门设置的电阻器,利用电阻器将列车的动能转化为热能并耗散掉,从而产生制动的作用。 再生制动系统 这种制动方式和电阻制动很相似,也是将牵引电机的状态由电动转变为发电,但是,二者不同之处在于,电阻制动是将能量转化并耗散掉,而再生制动则是将转化得到的电能反馈回电网,实现了电能一一动能一一电能的能量转换。在当前节能减排的大环境下,这种制动方式的经济性和现实意义可见一斑。 油压制动系统 油压制动在磁浮车制动系统中起辅助停车制动或紧急停车制动作用。正常情况下, 在列车速度大于5km /h 时, 优先采用再生电制动及电阻制动, 电制动不足时用油压制动补充。当列车速度降到5 km /h时, 则采用油压制动。紧急制动时则完全使用油压制动。 轨道涡流制动系统： 轨道涡流制动中电磁铁不与钢轨接触,在制动时被放下到距离钢轨面几毫米的地方,这时电磁铁和钢轨的相对运动使得钢轨中产生涡流,原磁场和涡流磁场相互祸合作用将产生与列车运动方向相反的作用力,从而实现了对列车的制动。从能量的观点来看,轨道涡流制动是将列车的动能转换为电能,再将电能转化为热能。 相对于其他磁悬浮试验车，如日本ml、HSST型磁悬浮列车、西南交大“世纪号”试验车、国防科技大八达岭观光磁悬浮列车，只使用一种或两种制动系统，上海磁悬浮TR型列车的制动系统为多种混合制动系统。以轨道涡流制动系统为主，以再生制动系统、雪橇制动系统、油压制动系统为辅。涡流制动原理如图。油压制动在磁浮车制动系统中起辅助停车制动或紧急停车制动作用。正常情况下, 在列车速度大于5km /h 时, 优先采用再生电制动及电阻制动, 电制动不足时用油压制动补充。 当列车速度降到5 km /h时, 则采用油压制动。紧急制动时则完全使用油压制动。电制动及油压制动失效时, 车体与磁转向架借助尼龙滑块的支撑落在轨面上, 通过滑块与轨道的摩擦作用使车辆制动停车。除了以上的电制动外, 列车在制动过程中尚存在空气阻力, 它是一种被动式的在各种制动模式下都起作用的制动力, 其大小与列车速度平方成正比。多种制动系统的相互配合和协调， 提高了上海磁悬浮列车安全性能，使其安全系数远高于其他国家的磁悬浮列车保证了上海磁悬浮列车的安全运行，保障了乘客的人身安全。 原因分析： 上海磁悬浮TR系列运行时靠长定子同步直线电动机推进，主要 采用电阻制动, 制动时产生的电能一部分消耗在制动电阻上, 另一部分消耗在控制元件上。每车含 2 个涡流制动器。其制动功率 可达为4×2 MW 。列车启动和制动时都有超大强度电流流过电缆线，且很大一部分能量以电阻发热的形式 散失。因此，磁悬浮列车必须有散热效率非常高的散热装置。所以该制动、启动系统对技术要求很高。稍有技术问题，就可能导致电缆线烧毁。由于制动系统和散热系统在近轨处噪声声级高，作用时间极短，在列车经过磁悬浮桥下时，会让乘客有“惊吓”感，可能引发头疼，从而影响乘客及周围居民的生活。 事件回顾2： 2008年，上海磁悬浮事件引发居民大规模的“散步”行动，项目至今无法启动。沪杭磁悬浮上海支线，经过8个月的优化，新方案于2007年12月29日再次在网上公示时，饱受遭到居民们的质疑。他们认为防护间距30米，与已通车的磁悬浮示范线50米标准不符，与德国300－500米的标准更相差甚远。居民们担心磁辐射，为了能“发出声音”，开始走上街头，集中逛街，散步