城市轨道交通车辆技术毕业论文-直线电机在城轨车辆中的应用.docx

毕业设计论文

题目：直线电机在城轨车辆中的应用

XX学院毕业设计论文

PAGE

PAGE1

摘要

直线电机是一种将电能直接转换成直线运动,而不需要通过任何中间转换机构的新颖电机。对于各类的高速和精密的地铁车辆而言，直线电机一直以来都是理想的传动方式，主要是因为具有直线电机直接驱动系统所具有的优点：结构简单、动态响应快、速度和加速度大、精度高、振动和噪声小等。因此，广泛应用城市轨道交通车辆中。

本文介绍了直线电机的特点和在城市轨道车辆中的应用，并与既有地铁车辆技术进行了简单的比较。通过比较，总结出直线电机在城市轨道交通中具有的两大特性：经济性和适用性。最后得出，由于直线电机各方面显著的优越性，所以，直线电机未来的发展前景是非常广阔的。

关键词：直线电机;城市轨道车辆;旋转电机；行波磁场

XX学院毕业设计论文

PAGE

PAGEIII

目录

TOC\o1-3\h\z\u摘要 I

目录 II

绪论 1

第一章直线电机简介 2

1.1直线电机的结构及工作原理 2

1.2直线电机的特点 3

第二章直线电机轮轨交通系统 4

2.1直线感应电机轮轨交通系统的发展历程 4

2.2直线电机轮轨交通系统的原理 6

2.3直线感应电机轮轨交通系统的特点 6

2.4轨道交通直线感应电机分类 6

2.5直线感应电机在城轨车辆中的吊挂技术 7

2.6直线电机地铁与既有地铁车辆技术不同之处 9

2.7直线电机轮轨交通系统优势 10

2.8直线电机在城轨车辆中的经济性和适用性 11

第三章直线电机在城市轨道交通中的应用与发展趋势 12

3.1直线电机的应用领域 12

3.2直线电机的发展趋势 12

结论 14

参考文献 15

致谢 16

PAGE

PAGE15

绪论

城市轨道交通诞生于19世纪中叶的英国伦教，轨道交通已有180多年的历史。特别是20世纪中叶以来，随着科技的进步，轨道交通运输方式不仅在诸如速度、密度、重量等性能方面有了很大的提高，而且轨道交通方式本身也发生了巨大的变革。快速轨道交通有地铁、轻轨、单轨等多种方式。牵引方式历经蒸汽牵引、内燃牵引、电力牵引等阶段，目前在世界范围内又发展出直线电机牵引的交通方式，包括磁悬浮铁路、直线电机轮轨交通等。直线电机牵引的交通方式目前正在迅速发展，将来会成为本世纪的主要交通方式之一。

改革开放以来随着经济的发展，我国内地城市化进程加快，城市交通问题成为制约城市发展的重要因素。为此，国家确立了优先发展城市公共交通的城市发展战略。建立以大容量快速轨道交通为骨干、以公共交通为主体的综合交通体系，解决城市交通拥挤问题，从而实现可持续发展的治本之策。在这样的背景下，轨道交通的建设迎来了飞速的发展。

同时随着社会的发展,中国城市人口越来越多,引起了严重的交通问题。由于载客量大、行驶不拥堵、方便等特点,地铁已成为城市中不可缺少的交通工具,也是一种绿色交通。在传统城市轨道交通系统中,列车采用旋转电动机驱动。这种驱动模式依赖于轮轨之间的粘着力,因此,列车的速度、加速度及爬坡能力等都受到一定的限制,同时,传统驱动模式还具有车型大、噪声高等一系列缺点,逐渐不能适应新的交通模式。而直线电机驱动模式取消了中间的传动机构,电磁力直接作为牵引力驱动车辆运行,是一种完全非粘着驱动系统。因此,相对传统驱动模式,直线电机驱动是一种新型的驱动方式。

本文主要是对直线电机在轮轨交通系统中的应用进行研究，对直线电机轮轨交通系统的原理、特点、优势及直线电机地铁与既有地铁技术的不同、具有的经济性和适用性进行了浅要分析。

第一章直线电机简介

1.1直线电机的结构及工作原理

直线电机是在旋转电机的基础上发展而来的,其演变过程如图1.1所示。如图1.1(a)所示,沿着旋转电机的径向展开,将圆弧形的动子和定子剖开成直线则是直线电机的模型(如图1.1(b)所示)，由定子演变而来的一侧称为初级，由转子演变而来的一侧称为次级。图1.1演变而来的直线电机，其初级和次级长度是相等的，由于在运行时初级与次级之间要做相对运动，如果在运动开始时，初级与次级正巧对齐，那么在运动中，初级与次级之间互相耦合的部分越来越少，而不能正常运动。为了保证在所需的行程范围内，初级与次级之间的耦合能保持不变，因此实际应用时，是将初级与次级制造成不同的长度。在制造直线电机时，既可以是初级短、次级长，也可以是初级长、次级短。前者称为短初级长次级，后者称为长初级短次级。但是由于短初级在制造成本上、运行的费用上