直线电机交通模式及技术经济特性
城市轨道交通直线电机车辆通用技术条件
城市轨道交通直线电机车辆通用技术条件一、引言城市轨道交通直线电机车辆是一种以直线电机为驱动装置的城市轨道交通工具，它具有高效、环保、安全等优点，在城市快速交通领域具有广泛的应用前景。
本文将对城市轨道交通直线电机车辆的通用技术条件进行探讨。
二、车辆性能指标1. 极限速度：城市轨道交通直线电机车辆的极限速度通常应在200km/h以上，以满足城市快速交通的需求。
2. 加速度：车辆的加速度应适中，以保证乘客的舒适性和安全性，一般要求在1.2m/s²左右。
3. 制动距离：车辆的制动距离应尽量短，以确保紧急情况下的安全停车。
制动距离要根据车辆的设计速度和制动系统的性能来确定。
4. 容载量：车辆的容载量应根据城市交通需求来确定，一般要求每节车厢的最大乘客数不少于300人。
5. 过载能力：车辆的过载能力应满足城市交通高峰期的需求，以确保乘客能够正常乘坐。
6. 噪音：车辆的噪音应尽量降低，以减少对沿线居民的影响。
7. 能耗：车辆的能耗应尽量低，以提高运营效率和降低运营成本。
三、车辆控制系统1. 速度控制：车辆的速度控制是实现稳定、安全运行的关键。
采用先进的电子控制技术，通过控制直线电机的电流和电压，实现精确的速度控制。
2. 制动控制：车辆的制动控制应具有快速、稳定的特点。
采用电磁制动器和再生制动技术，能够实现快速停车，并将制动能量回馈给电网。
3. 故障诊断：车辆的故障诊断系统应具备自动检测、自动报警和自动处理的功能，能够及时发现并排除故障，提高车辆的可靠性和安全性。
4. 通信系统：车辆的通信系统应能够实现与控制中心和其他车辆的信息交换，以实现列车间的协调运行和故障处理。
四、车辆设计1. 结构设计：车辆的结构设计应符合轻量化、高强度的原则，以提高运行效率和安全性。
车辆的车身采用铝合金材料制造，具有重量轻、强度高的特点。
2. 空调系统：车辆的空调系统应能够满足车内乘客的舒适需求，采用先进的变频技术，能够根据车内温度和人员数量进行自动调节。
直线电机的工作原理及特点
直线电机的工作原理及特点一般电动机工作时都是转动的。
但是用旋转的电机驱动的交通工具（比如电动机车和城市中的电车等）需要做直线运动，用旋转的电机驱动的机器的一些部件也要做直线运动。
这就需要增加把旋转运动变为直线运动的一套装置。
能不能直接运用直线运动的电机来驱动，从而省去这套装呢？几十年前人们就提出了这个问题。
现在已制成了直线运动的电动机，即直线电机。
直线电机的原理并不复杂。
设想把一台旋转运动的感应电动机沿着半径的方向剖开，并且展平，这就成了一台直线感应电动机（图）。
在直线电机中，相当于旋转电机定子的，叫初级；相当于旋转电机转子的，叫次级。
初级中通以交流，次级就在电磁力的作用下沿着初级做直线运动。
这时初级要做得很长，延伸到运动所需要达到的位置，而次级则不需要那么长。
实际上，直线电机既可以把初级做得很长，也可以把次级做得很长；既可以初级固定、次级移动，也可以次级固定、初级移动。
直线电机是一种新型电机，近年来应用日益广泛。
磁悬浮列车就是用直线电机来驱动的。
磁悬浮列车是一种全新的列车。
一般的列车，由于车轮和铁轨之间存在摩擦，限制了速度的提高，它所能达到的最高运行速度不超过300km/n。
磁悬浮列车是将列车用磁力悬浮起来，使列车与导轨脱离接触，以减小摩擦，提高车速。
列车由直线电机牵引。
直线电机的一个级固定于地面，跟导轨一起延伸到远处；另一个级安装在列车上。
初级通以交流，列车就沿导轨前进。
列车上装有磁体（有的就是兼用直线电机的线圈），磁体随列车运动时，使设在地面上的线圈（或金属板）中产生感应电流，感应电流的磁场和列车上的磁体（或线圈）之间的电磁力把列车悬浮起来。
悬浮列车的优点是运行平稳，没有颠簸，噪声小，所需的牵引力很小，只要几千kw的功率就能使悬浮列车的速度达到550km／h。
悬浮列车减速的时候，磁场的变化减小，感应电流也减小，磁场减弱，造成悬浮力下降。
悬浮列车也配备了车轮装置，它的车轮像飞机一样，在行进时能及时收入列车，停靠时可以放下来，支持列车。
直线电机原理、特点及其运用1
直线电机原理、特点及其运用直线电机的结构可以看作是将一台旋转电机沿径向剖开，并将电机的圆周展开成直线而形成的。
其中定子相当于直线电机的初级，转子相当于直线电机的次级，当初级通入电流后，在初次级线圈之间的气隙中产生行波磁场，在行波磁场与次级永磁体的作用下产生驱动力，从而实现运动部件的直线运动。
直线电机的工作原理设想把一台旋转运动的感应电动机沿着半径的方向剖开，并且展平，这就成了一台直线感应图电动机。
初级做得很长，延伸到运动所需要达到的位置，也可以把次级做得很长；既可以初级固定、次级移动，也可以次级固定、初级移动．通入交流电后在定子中产生的磁通，根据楞次定律，在动体的金属板上感应出涡流。
设产生涡流的感应电压为E，金属板上有电感L和电阻R，涡流电流和磁通密度将（费来明法则）产生连续的推力F。
直线电机的特点：高速响应。
由于系统中取消了一些响应时间常数较大的如丝杠等机械传动件，使整个闭环控制系统动态响应性能大大提高，反应异常灵敏快捷。
定位精度高。
线驱动系统取消了由于丝杠等机械机构引起的传动误差减少了插补时因传动系统滞后带来跟踪误差。
通过直线位置检测反馈控制，即可大大提高机床的定位精度。
同时传动环节的弹性变形、摩擦磨损和反向间隙造成的运动滞后现象，提高了其传动刚度。
速度快、加减速过程短行程长度不受限制。
在导轨上通过串联直线电机，就可以无限延长其行程长度。
动安静、噪音低。
由于取消了传动丝杠等部件的机械摩擦，且导轨又可采用滚动导轨或磁垫悬浮导轨（无机械接触），其运动时噪音将大大降低。
效率高。
由于无中间传动环节，消除了机械摩擦时的能量损耗。
直线电机主要应用于三个方面应用于自动控制系统，这类应用场合比较多；作为长期连续运行的驱动电机；应用在需要短时间、短距离内提供巨大的直线运动能的装置中。
附：直线电机应用实例一、活塞车削数控系统采用直线电机的直线运动机构由于具有响应快、精度高的特点，已成功地应用于异型截面工件的CNC车削和磨削加工中。
直线电机的特点
直线电机的特点机床进给系统采纳直线电机直接驱动，与原旋转电机传动方式的最大区分是取消了从电机到工作台（拖板）之间的机械中间传动环节，即把机床进给传动链的长度缩短为零，故这种传动方式称为“直接驱动”，也称“零传动”。
直接驱动避开了丝杠传动中的反向间隙、惯性、摩擦力和刚性不足等缺点。
直线电机系统的开发应用，引起机床行业的传统进给机械结构发生突变；通过先进的电气掌握，不仅简化了进给机械结构，更重要的是使机床的性能指标得到很大提高。
主要表现在以下几个方面：1．高速响应性一般来讲，电气元器件比机械传动件的动态响应时间要小几个数量级。
由于系统中取消了响应时间较大的机械传动件（如丝杠等），使整个闭环伺服系统动态响应性能大大提高。
2．高精度性由于取消了丝杠等机械传动机构，因而削减了插补时因传动系统滞后所带来的跟随误差。
通过高精度（如μ级）的直线位移检测元件进行位置检测反馈掌握，即可大大提高机床的定位精度。
3．速度快、加减速过程短机床直线电机进给系统，能够满意60～100m／min或更高的超高速切削进给速度。
由于具有“零传动”的高速响应性，其加减速过程大大缩短，加速度一般可达到2～10g。
4．运行时噪声低取消了传动丝杠等部件的机械摩擦，导轨副可采纳滚动导轨或磁悬浮导轨（无机械接触），使运动噪声大大下降。
5．效率高由于无中间传动环节，也就取消了其机械摩擦时的能量损耗。
6．动态刚度高由于没有中间传动部件，传动效率高，可获得很好的动态刚度（动态刚度即为在脉冲负荷作用下，伺服系统保持其位置的力量）。
7．推力平稳“直接驱动”提高了传动刚度，直线电机的布局，可依据机床导轨的形面结构及其工作台运动时的受力状况来布置，通常设计成均布对称，使其运动推力平稳。
8．行程长度不受限制通过直线电机的动子（初级）的铺设可无限延长定子（次级）的行程长度，并可在一个行程全长上安装使用多个工作台。
9．采纳全闭环掌握系统由于直线电机的动子已和机床的工作台合二为一，因此，与滚珠丝杠进给单元不同，直线电机进给单元只能采纳全闭环掌握系统。
直线电机地铁系统技术经济分析研究
加拿大温哥华 空中列车
１９８６ ２８ ９ １．６ ６２ ５ ７０ １００ ８０
Ｉ）Ｌ’６００
第四轨供电
ＭＫＩ
表１直线电机地铁部分线路参数表
加拿大温哥华 新千年线
吉降坡 ＰＵＴＲＡＩＩ线
纽约肯尼迪 机场线
２００１ ２０ ３
６０ ７０ ９０ ８０ １３ Ｉ）Ｃ ７５０
第四轨供电 ＭＫⅡ
１９９８ ２９ ４ ４４ ５０
采用迫导向转向架后一位轮对冲角比自导向转向架减少80比构架式柴油卡车高集重型铁路柴油公交汽车第四季虚1987年空中客车1991年空中客车有橱栏的空中客车蜘50060加元人km转向架减少84导向效果极为明显在曲线时轮轴始终处于曲线径向位置因而减少轮轨的磨损和消除噪声这使得直线电机系统具有低噪声水平
直线电机地铁系统技术经济分析研究
关键词：城市轨道交通 直线电机 地铁 技术经济学 降低造价
随着城市现代化的发展，城市轨道交通在改善 城市交通拥挤状况、快速集散客流、提高人民生活 水平、促进经济发展中具有非常重要的作用。然而 修建地铁往往需要大量资金，造价非常昂贵，使许 多城市望而却步，在一定程度上延缓了轨道交通在 我国的建设进程。
·１５８·
中国城市轨道交通（ｚ００４）
转入地下和爬升地面时显得相当灵活。实际资料表明 它从地下升到６ ｍ高的高架线上所需的距离约是普通 地铁所需距离的１／２，这样就可大大缩短隧道长度， 从而大幅降低工程造价。而且采用较大的限制坡度， 使得直线电机系统可以和限制坡度较大的其他线路 （如高速公路、高架桥）并行等高设计，也可以达到 节约用地、降低工程造价的效果。
２．２运营期
运营过程中，由于直线电机系统转向架结构简 单、车辆需经常维修的零部件数量少、轮轨作用力 小、系统定员少等突出优点，其运营费用比传统地 铁的运营费用大幅降低，是目前运营费用最低的城 市轨道交通系统。加拿大Ｓｋｙｔｒａｉｎ系统是与北美 各系统的运行消费比较如图３，运营费用的单位为
直线电机的特性、现况及其发展趋势
直线电机的特性、现况及其发展趋势班级：机械0804班姓名：何延浩学号：u200810546一、直线电机概述根据当今世界机床制造业的发展趋势和国家中长期科技发展规划，数控机床正在向精密、高速、复合、智能、环保的方向发展。
由于直线电机将电能直接转换为直线运动，取消了传统的从旋转电机到工作台之间的一切机械传动环节，具有高速、高精和“零传动”特性，因此直线电机正在成为高档数控机床的重要功能部件，是高端数控设备未来的发展趋势。
直线电机又称线性马达、推杆马达，是一种将传统的旋转电机沿轴线方向切开后，将旋转电机的初级展开作为直线电机(线性马达)的定子，次级通电后在电磁力的作用下沿着初级做直线运动，成为直线电机(线性马达)的动子的新型电机（如图1所示）。
二、直线电机的工作原理直线电机利用电能直接产生直线运动，其原理与相应的旋转式电动机相似，在结构上可以看作是由相应旋转电机沿径向切开，拉直演变而成。
如图2-a 所示为传统旋转式电机，图2-b 为旋转时电机沿径向切开后得到的直线电机。
直线电动机同样包括定子和动子两部分，在电磁力的作用下，动子带动外界负载运动作功。
在需要直线运动的地方，采用直线电动机可使装置的总体结构得到简化。
直线电动机较多地应用于各种定位系统和自动控制系统。
大功率的直线电动机还常用于电气铁路高速列车的牵引、鱼雷的发射等装备中。
直线电动机按原理分为直流直线电动机、交流直线异步电动机、直线步进电动机和交流直线同步电动机，以前三种应用较多。
按结构可分为单边型和双边型两种。
在单边型结构中，定子和动子之间受有较大的单边磁拉力；双边型结构由于两边磁拉力互相平衡，支承部分摩擦力较小，动作比较灵活。
（1）直流直线电动机 直流供电的直线电动机。
由一套磁极和一组绕组构成。
绕组中的电流有的通过电刷和换向片结构引入，称刷型；有的不经换向器和电刷，直接用导线引入，称无刷型。
直流直线电动机从结构上还可分为动极式和动圈式两种。
图2所示为圆柱式直流动圈式直线电动机，由于其结构与扬声器的音圈相似，故又称为音圈式直线电动机，简称音圈电动机。
直线电机的特点及应用
直线电机的特点及应用直线电机是一种将电能转化为机械运动的电机。
与传统的转子电机相比，直线电机具有以下特点：1. 直线运动：直线电机主要产生直线运动，因为其电磁系统与运动部件是沿直线排列的。
这使其在一些特定的应用中具有较大的优势，尤其在需要大范围、高速度的直线运动时。
2. 高速度和加速度：由于直线电机不需要通过转子转动，可以直接转化为运动，因此可以实现较高的速度和加速度。
这在一些需要快速运动的应用，如包装机械、数字打印机等中非常有用。
3. 精确定位和控制：直线电机可以通过电流的调节来实现对运动的精确控制。
结合传感器和控制系统，可以实现高精度的定位和轨迹控制。
这使其在一些需要高精度定位的应用中具有较大的优势，如半导体制造设备、光刻机等。
4. 高效能：由于直线电机将电能转化为线性运动而不需要传递转矩，所以相比传统的转子电机具有更高的能量转换效率。
这使其在一些对能量效率要求较高的应用中得到广泛应用，如电动汽车、太阳能跟踪系统等。
5. 静音运行：直线电机不需要机械传动装置，因此减少了传统电机的噪音来源。
这使其在一些对噪音要求较高的应用中得到广泛应用，如医疗设备、光学设备等。
直线电机的应用非常广泛，包括以下几个方面：1. 自动化生产：直线电机可以应用在自动化生产线上，如流水线机械、机器人等。
其高速度和精确控制的特点使其能够快速完成复杂的生产任务。
2. 交通运输：直线电机可以应用在交通运输领域，如高速列车、磁悬浮列车等。
其高速度和能量效率的特点使其能够提供更快、更高效的交通服务。
3. 医疗器械：直线电机可以应用在医疗器械中，如MRI扫描仪、手术器械等。
其精确定位和静音运行的特点使其能够提供高精度和舒适的医疗服务。
4. 光学设备：直线电机可以应用在光学设备中，如光刻机、平移台等。
其高速度和精确控制的特点使其能够实现高精度的光学加工和定位。
5. 能源设备：直线电机可以应用在能源设备中，如风力发电机、太阳能跟踪系统等。
采用直线感应电机的城市轨道车辆的技术特点及发展
场 ，感应板产生感应 电流 （ 涡流 ） ，由感应电流切割 磁场 产生的力作为反作用力 ，推动初级前进 。通 过 改变磁 场的方 向 ，产生反 向推力 ，使初级制 动或后
退。
年代 ，加拿大多伦多 Ｓ 一 一 一
柱状 的转子 ，定子形成磁场 ，通过 电磁感 应 ，使转
１ 前 言
随着城市现代化 的发展 ，城市交通拥挤状况成
为重大难题 之一。为了解 决这一难题 ，世界各 国采
用多种不同的城 市轨道交通形式 ，如地铁 、轻轨交
子产生旋转力矩 。直线感应 电机则是将这两 个圆形
ｔ ｅ ｈ ｒ ｃｅ ｓｉｓ ｆ ｒｉ ｅ ｉｌ ｗ ｔ ｌ ｅ ｒ ｉ ｄ ｃｉ ｎ ｍｏｏ ，ｉ ｃｕ ｉｇ ｅ ｔ ｒ ｃ ｎ ｒｌ ｎ ｉ ａ ｏ ｔ １ ｎ ｈ ｃ ａ ａ ｔ ｒ ｔ ｏ ａ ｌ ｈｃ ｅ ｉ ｉ ｃ ｖ ｈ ｉ ａ ｎ ｕ ｔ ｔ ｒ ｎ ｌ ｄ ｎ ｖ ｃ ｏ ｏ ｔｏ ｎ ｏ ａ ｄ ａ ｒ ｐ ｃ ｎ ｒ ．Ｉ ｇ ｏ ｔｅ ｎ ，ｉ ｏ ｎ ｓ ｕ ｈ ｔ ｈ ｌ ｅ ｒ ｉ ｄ ｃｉ ｎ ｍｏｏ ｒｖ ｎ ｙ ｔ ｍ ｓ ａ ｅ ｙ ｅ ｎ ｒ ａ ａｌ ｒ ｎ ｉ ｉ ｈ ｅ ｄ ｔ ｉ ｔ ｐ ｏ ｔ ｔ ａ ｔ ｅ ｉ ａ ｎ ｕ ｔ ｔｒ ｄ ｅ ｓ ｓｅ ｉ ｎ ｗ ｔ ｐ ｉ ｕ ｂ ｎ ｒ ｉ ａ ｓｔ ｔ ｎ ｏ ｉ ｔ ｗ ｈ ｍａｕ ｅ ｔｃ ｎ ｌｇ ｅ ｎ ｏ ｄ ｐ ｏ ｐ ｃ ｓ ｔ ｒ ｅ ｈ ｏｏ ｉｓ ａ ｄ ｇ ｏ ｒｓ ｅ ｔ． Ｋｅ ｒ ｓ ｉ ｅ ｒ ｉ ｄ ｃｉｎ ｍｏｏ ；Ｕｒ ａ ａｌ ｖ ｈ ｃｅ ｎ ｆｅ ｔ ｙ ｗｏ ｄ ：Ｌ ｎ ａ ｎ ｕ ｔ ｔ ｒ ｏ ｂ ｎ ｒ ｉ ｅ ｉｌ ；Ｅ ｄ ｅ ｃ；Ｖｅ ｔ ｒ ｃ ｎ ｒｌ ｃ ｏ ｏ ｔ ；Ａｉ ｇ ｐ ｃ ｎ ｒｌ ｏ ｒ ａ ｏｔ ｏ
直线电机的分类及特点
直线电机的分类及特点
原理
直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能，而不需要任何中间转换机构的传动装置。
它可以看成是一台旋转电机按径向剖开，并展成平面而成。
应用
直线电机主要应用于三个方面：
一是应用于自动控制系统，这类应用场合比较多;
其次是作为长期连续运行的驱动电机;
三是应用在需要短时间、短距离内提供巨大的直线运动能的装置中。
分类
按结构形式分类：
根据不同的使用场合，直线电机的结构形式和分为：
平板式
U 形
圆筒式
按应用场合对性能参数的要求不同分类：
①高推力(高推力、大位移)直线电机：其典型应用行业有高速、高精数控机床、高速加工中心和并联(杆机构)机床等;其他高速、高精且需要高推力、大位移的场合，如飞行模拟器、弹射器，加速滑轨等。
②高响应(高频响、小位移)直线电机：其典型应用行业有往返频率高、位移小、推力不高的各类精密机床。
特点
直线电机的特点：
1.结构简单，以最少的零部件数量实现直线驱动，因此维护相对简单;
2.行程理论上不受限制，而且性能不会因为行程的改变而受到影响;
3.可以提供很宽的速度范围，从每秒几微米到数米，;加速度很大，最大可达10g，这是相比其他丝杠、同步带和齿轮齿条驱动的一个显著优势;
4.运动平稳，除了起支撑作用的直线导轨或气浮轴承外，没有其它机械连接或转换装置;
5.精度和重复精度高，消除了影响精度的中间环节，系统的精度取决于位置检测元件，有合适的反馈装置可达亚微米级;。
直线电机轨道交通系统
直线电机转子与定子之间气隙一般在 8-12mm，电机效率和功率因素降低，导致牵引能 耗增大，同等条件下牵引能耗增大约15-20%左右。
目前，世界范围内运营的直线电机轨道交通线 路共有18条。多伦多斯卡帕勒线为世界上第一条线 路，于1985年3月22日开通。其余分别是加拿大温 哥华世博线和千禧线、日本大阪长崛线和鹤见绿地 线、东京大江户线、福冈七隈线、神户海岸线、横 滨市营地铁4号线、仙台市营地铁东西线、美国纽 约肯尼迪机场线、底特律People Mover、韩国龙仁 Everline、马来西亚吉隆坡格兰纳再也线，以及我
广州地铁5号线于2009年12月28日开通，线路总 长度为31.9公里（其中地下线29公里，高架线2.9公 里），设站30座，其中换乘站18座，设车辆基地2座。 设计最高速度为90公里/小时，线路正线最小曲线半径 为200米，最大限制坡度为55‰，列车采用L型车6节编 组，DC1500V三轨供电。
广州地铁6号线于2013年12月28日开通，线路总长 度42.1公里（其中地下线39.4公里，高架线2.7公里）， 设站32座，其中换乘站15座，设车辆基地1座。设计 最高速度为90公里/小时，线路正线最小曲线半径200 米，最大限制坡度为49‰，列车采用L型车4节编组， DC1500V三轨供电。
直线电机交通模式及技术经济特性
直线电机交通模式及技术经济特性1、引言从1825年世界第一条铁路出现算起，轨道交通已有近180年的历史。
特别是上个世纪中叶以来，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、磁悬浮飞机等。
该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。
本文介绍以直线电机作为牵引方式的新型客运交通方式，主要包括技术原理和技术经济分析，最后对我国发展轨道交通系统提出发展建议。
2. 直线电机及分类2.1 直线电机原理传统的轮轨接触式铁路，车辆所获得的牵引力（或称驱动力）、导向力和支承力均依靠轮轨相互作用获得，电传动内燃机车或电力机车的牵引动力来自于传统的旋转电机。
直线电机交通系统不使用传统的旋转电机而使用直线电机(liner motor)来获得牵引动力。
可以想象将传统的旋转电机从转子中心向一侧切开并且展直，这样旋转电机则变为直线电机。
或者认为直线电机是半径无限大的旋转电机。
这时定子中的旋转磁场将变为直线移动磁场，车辆将随着直线电机磁场的移动而向前运动。
2.2直线电机分类直线电机可以根据磁场是否同步、定子长度及驱动方式等因素进行分类。
2.2.1 按直线电机定子长度划分根据定子长度的不同，直线电机可以划分为长定子直线电机和短定子直线电机。
长定子直线电机的定子（初级线圈）设置在导轨上，其定子绕组可以在导轨上无限长地铺设，故称为“长定子”。
长定子直线电机通常用在高速及超高速磁悬浮铁路中，应用在长大干线及城际铁路领域。
短定子直线电机的定子设置在车辆上。
由于其长度受列车长度的限制，故称为“短定子”。
短定子直线电机通常用在中低速磁悬浮铁路及直线电机轮轨交通中，用在城市轨道交通领域。
直线电机的主要特点和应用方面有哪些
直线电机的主要特点和应用方面有哪些直线电机是一种特殊形式的电机，不同于传统的旋转电机，它的动作是沿着直线方向运动。
由于其独特的运动方式和紧凑的结构设计，直线电机在工业、交通等领域具有广泛的应用。
本文将介绍直线电机的主要特点和应用方面。
直线电机的主要特点1. 无接触、无摩擦传统的旋转电机需要使用转子和定子之间的接触来传递动力，而直线电机则可以实现无接触、无摩擦的运动。
这意味着直线电机的运动更加平稳，可以减少能耗和维护成本。
2. 高精度、高速度直线电机是一种可以控制运动速度和位置的精密设备，具有非常高的动态响应度和定位精度。
因此，它适用于需要高精度、高速度定位和运动控制的领域。
3. 紧凑结构、轻便传统的旋转电机往往需要复杂的传动装置和结构设计，而直线电机则可以通过设计更简单的结构来实现相同的功效。
这种特性使得直线电机具有更紧凑、更轻便的结构，更易于集成和安装。
4. 高效、环保直线电机的动力传输效率更高，因为没有传统电机中因接触和摩擦而带来的能量损耗。
而且使用直线电机可以减少机械传动部件的使用，从而降低噪音和振动，有利于环保。
直线电机的应用方面1. 工业生产自动化直线电机可以广泛应用于工业生产自动化领域，用于输送、印刷、拼接、加工和包装等生产工序的控制和操作。
由于直线电机可以实现高精度、高效率和高速度运动控制，因此可以提高生产效率和产品质量，降低成本。
2. 交通运输直线电机在交通运输领域也有广泛的应用，例如高速列车和城市轨道交通的驱动装置，机场行李收发系统和邮件分拣系统的操作装置等等。
这些应用都需要高效、精确、可靠的控制和运动控制，而直线电机正是最适合的选择。
3. 医疗设备直线电机也可以应用于医疗设备领域。
例如，在医疗成像仪器中，直线电机可以控制扫描精度和速度，确保成像精度和清晰度。
此外，直线电机还可以用于手术机器人、床位调节系统和心脏起搏器的驱动操作等方面。
4. 其他领域除了上述领域外，直线电机还可以在各种其他领域中得到应用。
《新型城市轨道交通》第五讲-直线电机轨道交通
新型城市轨道交通主讲刘景军2010年3月上海工程技术大学城市轨道交通学院新型城市轨道交通第五讲直线电机轨道交通1、直线电机的发展历史2、直线电机的基本原理3、直线电机轨道交通的特点4、直线电机轨道交通的应用情况直线电机的由来o一般电动机工作时都是转动的．但是用旋转的电机驱动的交通工具（比如电动机车和城市中的电车等）需要做直线运动，用旋转的电机驱动的机器的一些部件也要做直线运动，这就需要增加把旋转运动变为直线运动的一套装置，能不能直接运用直线运动的电机来驱动，从而省去这套装置，人们就提出了这个问题，现在已制成了直线运动的电动机，即直线电机。
概述o直线电机结构可以根据需要制成扁平型、圆筒型或盘型等各种型式。
它与其他非直线电机驱动的装置相比，具有以下优点：Ø采用直线电机驱动的传动装置，不需要任何转换装置而直接产生推力。
它可以省去中间转换机构，简化了整个装置或系统，而且运行可靠、效率提高、易于维护、降低成本。
Ø普通旋转电机由于受离心力的作用，其圆周速度受到限制，而直线电机运行时，它的直线速度可以不受限制。
Ø直线电机是通过电能直接产生电磁推力的，其运动可以无机械接触，大大减小了机械损耗。
Ø旋转电机通过钢绳、齿条、传动带等转换机构转换成直线运动，噪声是不可避免的，而直线电机是靠电磁力驱动装置运行的，噪声很小或无噪声。
Ø直线电机结构简单，初级铁心在嵌线后可用环氧树脂等密封成整体，可在潮湿、腐蚀或有害和高低温环境中使用。
Ø直线电机散热效果好，特别是常用的扁平型短初级直线电机，初级的铁心和绕组端部，直接暴露在空气中，同时次级很长，热量容易散发，热负荷可取较高值，不需要附加冷却装置。
o直线电机主要有两方面不足：Ø与同容量旋转电机相比，直线电机的效率和功率要素要低，尤其是在低速时比较明显。
主要原因：一是直线电机初、次级气隙一般比旋转电机的气隙要大，因此所需的磁化电流较大，使损耗增加；二是由于直线电机初级铁心两端开断，产生了所谓的边端效应，从而引起波形畸变等问题，也导致损耗增加，但从整个系统来看，直线电机省去中间传动装置，系统的效率有时还会比旋转电机的系统高。
直线电机系统在城市轨道交通中的应用研究
3
直线 电机 系统在城市轨道交通中
的应 用
在地铁建设 中，采用直线电机列车可降低开凿
[2l 吴俊泉. 直线电 机在温哥华Skytrain 系统中的应用及发
展. 《 机车电传动》. 2/ 2003. [3l 张振生. 直线电机城市轨道交通车辆综述. 《 变流技术
与电力牵引》. 4/ 2003.
地下隧道的成本， 从而对降低整个地铁的建设成本
盘制动作为进一步的停车制动。每辆车还安装有 4
装在地上的反作用板 (相当于二次线圈) 中通过二 次电流 (涡电流) 转向架上的直线电机得到
个磁轨制动器，通电后 ， 产生巨大吸力与轨道吸附，
与旋转电机相比，直线电机的形状平坦，因而可以
可提供紧急制动。避免了采用空气压缩机带来的价
1985
19 86 ~
20 02
加拿大多伦多
加拿大温哥华
5 1.4
半径可减少到为80m， 有利于选线， 避开地下和地
面建筑物， 减少拆迁工作量， 降低工程造价。
1987
1990 1991
美国底特律
日本大阪市营地铁 7 号线 日本东京都营地铁 12 号线
4.8
52 38.7
2 . 5 直线电机与感应板之间气隙高度的控
格高、噪声大的缺点， 也减少了对制动闸瓦的维护。
降低车辆地板面高度和减少整个车辆尺寸， 但这并
不影响车辆内部的空间，即不会对旅客带来不便。
2 .4 采用径向转向架，使运行性能大大改善
由于采用直线电机系统，没有了旋转动力源和 机械变速传动系统，因此有利于采用径向转向架。
小而轻的车辆，使转向架结构简单轻巧 ，是该系统
动机沿前进方向产生移动磁场。让面对该磁场、安
直线电机控制技术在轨道交通中的应用研究
直线电机控制技术在轨道交通中的应用研究摘要：轨道交通作为一种高效、环保的交通工具在现代都市中扮演着重要角色。
为了提高轨道交通的运行效率和乘客的出行体验，直线电机控制技术得到了广泛的应用研究。
本文将重点探讨直线电机控制技术在轨道交通中的应用，并分析其优势和挑战。
引言随着城市化进程的加速和人口密集度的增加，现代都市对于高效、快速、环保的交通需求日益增长。
轨道交通作为一种低能耗、大运量的交通方式，具有不可替代的优势。
然而，要实现轨道交通的高速、高效运行，需要借助先进的控制技术。
直线电机控制技术作为一种先进且灵活的控制方式，在轨道交通中取得了广泛的应用。
本文将阐述直线电机控制技术在轨道交通中的应用研究，并探讨其优势和挑战。
一、直线电机控制技术的基本原理直线电机是一种将电能转换为机械能的设备，与传统的旋转电机相比，直线电机可以直接将运动转换为直线运动。
其基本原理是利用电磁力作用于导体中的电流，在磁场中产生直线运动。
直线电机控制技术通过改变电流和磁场强度来实现对电机速度和位置的精确控制。
二、直线电机控制技术在轨道交通中的应用1.列车牵引系统直线电机控制技术在轨道交通中的主要应用之一就是列车牵引系统。
传统的列车牵引系统多采用传动装置将旋转电机的动力传输给车轮。
然而，由于传动装置的损耗和振动会影响列车行驶的平稳性和效率。
直线电机控制技术的应用可以直接将动力传输给导轨，避免了传动装置的能量损失，提高了列车的牵引能力和运行效率。
2.导引系统导引系统在轨道交通中起到引导列车运行的作用。
直线电机控制技术可以应用于导引系统中的导向和导轨操控。
通过精确控制导向的电流和磁场强度，可以实现列车的精确导引，提高运行的稳定性和安全性。
3.制动系统直线电机控制技术在轨道交通中的另一个重要应用是制动系统。
传统的制动系统多采用摩擦制动或电阻制动。
这种制动方式会产生大量的热量，对环境和列车构成一定的威胁。
而直线电机控制技术可以通过改变电流和磁场强度来实现电磁制动，减少能量损耗和环境污染。
直线电机简介介绍
05
直线电机的选型与考虑因 素
直线电机的选型与考虑因素
• 直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能 的电力传动装置。它在许多领域都有广泛的应用， 如自动化设备、数控机床、印刷机械、纺织机械、 包装机械等。下面我们将介绍直线电机的选型及需 要考虑的因素。
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直线电机简介介 绍
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目录
• 直线电机概述 • 直线电机的特点与优势 • 直线电机的应用领域 • 直线电机的发展趋势与挑战 • 直线电机的选型与考虑因素
01
直线电机概述
直线电机的定义
定义
直线电机是一种将电能直接转换 成直线运动机械能的电力传动装 置。
基本构成
初级（绕组）和次级（永磁体或 者电磁铁）两部分组成。
直线电机的分类
按照结构形式分类
可分为单边扁平型、双边扁平型、圆 盘型、圆筒型（或称为管型）等。
按照工作原理分类
可分为直流直线电机、交流直线电机 、步进直线电机、永磁直线同步电机 、直线感应电机、压电直线电机等。
02
直线电机的特点与优势
直线电机的特点与优势
• 直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能的电力传动 装置。它具有结构简单、定位精度高、反应速度快、灵敏度高 、随动性好、工作安全可靠、寿命长等众多优点。以下是直线 电机的一些主要特点与优势。
直线电机的工作原理
工作原理
当初级绕组通入交流电后，在气隙中产生行波磁场，次级在行波磁场切割下，将 感应出电动势并产生电流，该电流与气隙中的磁场相作用就产生电磁推力。如果 初级固定，则次级在推力作用下做直线运动；反之，则初级做直线运动。
工作特点
直线电机无需经过中间转换机构而直接产生直线运动，使结构大大简化，运动惯 量减少，动态响应性能和定位精度大大提高。
直线电机在轨道交通中的应用与关键技术综述
直线电机在轨道交通中的应用与关键技术综述摘要：轨道交通目前已经成为改善城市交通拥堵的有效方式，在大规模建设和发展的同时，也涌现出很多新的技术问题。
作为轨道交通中重要组成部分，直线电机的应用结构较为复杂，实际运行中容易受到诸多因素影响和干扰，进而威胁到轨道交通的安全运行。
因此，本文重点探究轨道交通中直线电机的应用原理，并分析其中的关键技术，积累经验进一步推动直线电机的实践应用。
关键词：轨道交通；直线电机轮轨；直线电机；交通安全城市化进程加快带动了交通事业发展，作为交通事业发展的重要组成部分，轨道交通凭借其快速、安全、稳定的优势特点，受到了人们的青睐和支持。
在轨道交通中，其中集合了诸多复杂、先进的技术，为了保证轨道交通列车安全行驶，应进一步加强核心技术的管控力度。
由于轨道交通列车运行速度提升和运行安全的要求不断提升，因此要求轨道交通车辆具备更强的爬坡能力和全天候运行能力。
由于直线电机结构简单，呈现非黏着驱动的优势特点，更适合磁悬浮列车的发展需要，有助于进一步增强列车的爬坡和转弯能力。
因此，1轨道交通车辆中直线感应电机的应用直线感应电机多呈现为单边型，铝板和钢板构成了结构的复合次级。
初级置于车上或沿轨道铺设，具体划分为长初级以及短初级两种。
1.1短初级直线感应电机对于轨道交通车辆而言，选择短初级直线感应电机，具有鲜明的特点：①初级在车辆上，其供电原理为受流靴经过接触网供电；②刺激属于复合型，结构简单，直接敷设在轨道上，总体造价不高；③接触轨供电方式一定程度上限制轨道交通车辆运行速度。
1.1.1直线电机轮轨车辆直线电机轮轨车辆行驶中，在转向架上设置初级悬挂，配备两台电机，一台逆变器供电，有别于旋转电机配合齿轮箱传动形式，优势更为突出[1]。
传递牵引力，可以规避钢轨和车轮黏着因素不良影响，提升车辆整体运行性能，具体表现在爬坡性能和转弯性能；精简轴箱定位结构，基于柔性定位方式赋予轨道交通车辆灵活的线路规划能力；直线电机不需要齿轮箱传动装置支持，因此结构约束适当的宽松，隧道断面是以往轨道车辆60%左右，土建工程造价可以大幅度下降。
直线电机交通模式与技术经济特性
直线电机交通模式与技术经济特性随着城市化的不断发展，市民的出行需求与日俱增。
交通拥堵和环境污染已成为困扰城市发展的问题之一。
因此，提高城市轨道交通系统的发展和效率，成为了城市可持续发展的重中之重。
在这一过程中，直线电机技术因其卓越的性能和经济特性而逐渐受到市场的关注。
本文将从交通模式和技术经济角度分析直线电机应用于城市轨道交通系统中的优势。
一、交通模式的较优性城市轨道交通分成地铁、轻轨和城市快速交通三种，由于城市快速交通技术相对落后，二者中我们选取地铁和轻轨作为比较对象。
地铁是一种基于轨道的城市地下交通系统，优点是线路长、运量大、人流稳定、运营时间长，但由于隧道长度、土方开挖量、车站数量等因素会带来巨大的建设和运营成本。
轻轨则是基于地面、高架或地下的城市轻型铁路系统。
作为快速、大容量的城市交通系统，轻轨相对于地铁，基建成本较低、建设周期较短，适合城市中、低密度地区。
但由于受地形、交通流量等因素的制约，它的运输能力相对于地铁有一定的局限性，需建设大量系统来完善城市交通网络。
直线电机交通模式的区别在于其线路形状和驱动/制动方式。
直线电机驱动的轨道公司，使用设计合理的外形、结构新颖的车辆，可实现大幅度提升运输能力，适合承接高强度、高效的城市轨道交通需求。
在具体应用中，直线电机技术还可以根据需求灵活设计线路、站点，为城市交通系统提供更加完善的服务。
二、技术经济特性的优越性1、节能性直线电机应用在城市轨道交通系统中具有优秀的节能特性。
根据专家研究数据显示，直线电机驱动的车辆在运行过程中，由于动力系统的优缺点表现迥异，有效能耗比传统轨道交通低约20%。
2、维护成本直线电机使用非接触式线性电机技术，起动扭矩大、启动平稳，具有自愈能力，使得维护成本相对其它轨道交通模式而言极低。
同时，其技术有利于运用现代化信息技术实现故障诊断和监测，以降低事故发生的风险。
3、环保性直线电机的应用使城市轨道交通系统更加环保。
根据国内研究机构提供的统计数据，使用直线电机技术的交通系统，100%从能源、减排、噪音约为传统轨道交通的70%。
【精品】直线电机车辆技术
摘要阐述直线电机车辆具有爬坡能力强、转弯半径小等优点，介绍国内外直线电机车辆的技术特点和现状，对直线电机车辆转向架设计、电气牵引系统、辅助系统、制动系统等方面进行详细介绍，指出直线电机车辆在国内的未来应用和发展趋势。
关键词直线电机;车辆；转向架;牵引控制系统;制动系统1直线电机车辆概述直线电机车辆是当今世界先进的城市轨道交通移动装备,因其采用直线电机牵引技术而得名。
直线电机车辆的原理是固定在转向架的定子(一次线圈）通过交流电流，产生移动磁场，通过相互作用,使固定在道床上的展开转子(二次线圈、通常称为感应板)产生磁场，通过磁力（吸引、排斥)，实现轨道车辆的运行和制动。
相对于旋转电机车辆,直线电机车辆具有以下优势:1）直线电机牵引属于典型的非粘着驱动，不受轮轨之间粘着限制，具有良好的爬坡能力，常规的旋转电机坡度一般不超过30‰～40‰，而直线电机爬坡可达60‰~80‰，且不易受雨雪天气的影响。
2)直线电机为扁平设计，车轮只起车体的支撑作用，轮径较小,车辆的轮廓尺寸可以减小，隧道断面小，可节省工程投资.3）方便采用自导或迫导型径向转向架，允许车辆通过半径小的曲线，为轨道线路设计提供了较大的选择范围，避免了地面建筑物或地下管线的大量拆除和重建的费用.4）直线电机牵引无需减速齿轮等装置，轮缘力和轮轨磨耗等性能指标大大减低。
我国地域辽阔，丘陵起伏，大江大河纵贯全国,如建设坡度超过30‰以上的城市轨道交通线路，就特别适合选择直线电机车辆。
2国内外直线电机车辆现状2．1国外现状目前，直线电机车辆技术在国外已经有30多年的运用经验,总运用里程超过200km。
直线电机运载系统在国外是技术成熟、安全可靠的轨道交通运载系统。
国外直线电机轮轨车辆系统均属于中小运量,车辆的载客量和尺寸都不大。
国外应用情况见表1.国外直线电机车辆的主要制造厂商有庞巴迪、川崎重工等公司.加拿大是世界上最早采用直线电机车辆技术的国家，其直线电机车辆为庞巴迪公司制造.为满足线路的灵活性以及高架车站总体规模、客流因素等需要,一般采用小编组、高密度、小运量系统。
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直线电机交通模式及技术经济特性作者：北京交通大学：魏庆朝，冯雅薇，施翃翃摘要：直线电机已开始在磁悬浮铁路、城市轨道交通中应用。
介绍了直线电机的分类、3种典型的磁悬浮铁路和直线电机驱动的轮轨交通，对上述交通方式的技术经济特征进行了对比，总结了上述交通方式的适用范围。
关键词：直线电机；磁悬浮；城市轨道交通；适用范围1.引言从1825年世界第一条铁路出现算起，轨道交通已有近180年的历史。
特别是上个世纪中叶以来，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、磁悬浮飞机等。
该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。
本文介绍以直线电机作为牵引方式的新型客运交通方式，主要包括技术原理和技术经济分析，最后对我国发展轨道交通系统提出发展建议。
2.直线电机及分类2.1直线电机原理传统的轮轨接触式铁路，车辆所获得的牵引力（或称驱动力）、导向力和支承力均依靠轮轨相互作用获得，电传动内燃机车或电力机车的牵引动力来自于传统的旋转电机。
直线电机交通系统不使用传统的旋转电机而使用直线电机（liner motor）来获得牵引动力。
可以想象将传统的旋转电机从转子中心向一侧切开并且展直，这样旋转电机则变为直线电机。
或者认为直线电机是半径无限大的旋转电机。
这时定子中的旋转磁场将变为直线移动磁场，车辆将随着直线电机磁场的移动而向前运动。
2.2直线电机分类直线电机可以根据磁场是否同步、定子长度及驱动方式等因素进行分类。
2.2.1按直线电机定子长度划分根据定子长度的不同，直线电机可以划分为长定子直线电机和短定子直线电机。
长定子直线电机的定子（初级线圈）设置在导轨上，其定子绕组可以在导轨上无限长地铺设，故称为“长定子”。
长定子直线电机通常用在高速及超高速磁悬浮铁路中，应用在长大干线及城际铁路领域。
短定子直线电机的定子设置在车辆上。
由于其长度受列车长度的限制，故称为“短定子”。
短定子直线电机通常用在中低速磁悬浮铁路及直线电机轮轨交通中，用在城市轨道交通领域。
2.2.2按直线电机的磁场是否同步划分导轨磁场与车辆磁场可以同步运行，也可以不同步运行。
据此可以将直线电机划分为直线同步电机和直线感应电机两大类型。
直线同步电机LSM（Liner Synchronous Motor）一般采用长定子技术，定子线圈（初级线圈）安装在导轨上，而转子线圈（次级线圈）安装在车辆上。
导轨上的转子磁场与车辆上的定子磁场同步运行，控制定子磁场的移动速度就可以准确控制列车的运行速度。
高速、超高速磁悬浮铁路一般使用该种长定子直线同步电机。
德国的运捷TR和日本的MLX系统均使用这种直线同步电机。
其原理见图1。
直线感应电机LIM（Liner Induction Motor）一般采用短定子技术，与LSM 正好相反，定子线圈（初级线圈）安装在车辆上，而转子部分则安装在导轨上。
转子磁场与定子磁场不同步运行，故也称为直线异步电机。
中低速磁悬浮铁路（如HSST）及直线电机轮轨交通一般使用该种电机。
其原理见图2。
2.2.3按驱动方式划分列车的运行工况（牵引、惰行、制动）及运行速度完全由定子绕组中的移动磁场控制。
按照直线电机的初级线圈（定子线圈）的安设位置不同，直线电机牵引的轨道交通可以划分为导轨驱动和车辆驱动两种类型。
导轨驱动也称为路轨驱动或地面驱动，采用长定子直线同步电机LSM。
直线电机的初级线圈（定子线圈）设置在导轨上，采用长定子同步驱动技术。
其列车的运行工况及运行速度由地面控制中心控制，列车司机不能直接控制。
导轨驱动技术一般用于长大干线铁路或城际轨道交通。
德国的运捷TR和日本的MLX 系统均使用这种驱动技术。
列车驱动技术采用短定子直线感应电机LIM。
直线电机的初级线圈（定子线圈）设置在车辆上，其列车的运行工况及运行速度由列车司机控制，故称为列车驱动。
列车驱动技术一般用于城市轨道交通，用于中低速磁悬浮铁路（如HSST）及轮轨直线电机铁路。
3.直线电机交通模式直线电机交通主要包括磁悬浮铁路和直线电机牵引的轮轨交通两种类型。
磁悬浮铁路的典型模式包括日本的超导超高速磁悬浮MLX、德国的常导超高速磁悬浮“运捷”TR和日本中低速磁悬浮HSST。
3.1德国常导磁悬浮TR系统德国常导磁悬浮TR系统采用了长定子直线同步电机（LSM）驱动，悬浮和导向采用电磁悬浮EMS原理，利用在车体底部的可控悬浮电磁铁和安装在导轨底面的铁磁反应轨(定子部件)之间的吸引力使列车浮起，导向磁铁从侧面使车辆与轨道保持一定的侧向距离，保持运行轨迹（图3）。
高度可靠的电磁控制系统保证列车与轨道之间的平均悬浮间隙保持在10mm，两边横向气隙均为8～10mm。
3.2日本超导磁悬浮MLX系统日本超导磁悬浮MLX系统采用了长定子直线同步电机（LSM）驱动，见图4。
在导轨侧壁安装有悬浮及导向绕组。
当车辆高速通过时，车辆上的超导磁场会在导轨侧壁的悬浮绕组中产生感应电流和感应磁场，控制每组悬浮绕组上侧的磁场极性与车辆超导磁场的极性相反从而产生引力、下侧极性与超导磁场极性相同产生斥力，使得车辆悬浮起来，悬浮高度为100mm。
如果车辆在平面上远离了导轨的中心位置，系统会自动在导轨每侧的悬浮绕组中产生磁场，并且使得偏离侧的地面磁场与车体的超导磁场产生吸引力，靠近侧的地面磁场与车体磁场产生排斥力，从而保持车体不偏离导轨的中心位置（如图5所示）。
2002年6月在山梨试验线新投入试验运行的MLX01-901试验车见图6，该试验车最近创造了580km/h的列车最高试验速度。
3.3日本中低速磁悬浮HSST系统中低速磁悬浮系统以日本的HSST为代表，主要应用于速度较低的城市轨道交通和机场铁路。
日本HSST为地面交通系统，采用列车驱动方式，电机为短定子直线感应电机（LIM）。
电机的初级线圈（定子）安装在车辆上，转子（或称次级线圈）沿列车前进方向展开设置在轨道上，见图2。
在悬浮原理方面，HSST 系统与德国TR相似，不同之处在于HSST系统将导向力与悬浮力合二为一。
我国的磁悬浮铁路研究目前大都侧重于中低速范围，并且大都参照HSST技术研制。
将来用于名古屋东部丘陵线的车辆及轨道见图7。
3.4直线电机轮轨交通系统如前所述，磁悬浮铁路与传统轮轨铁路在驱动、支承（悬浮）和导向三方面的原理和所采用技术完全不同。
在轨道交通体系中，直线电机轮轨交通系统是一种新型的介于上述二者之间的轨道交通形式。
该种轨道交通利用车轮起支承、导向作用，这与传统轮轨系统相似。
但在牵引方面却采用了短定子列车驱动直线感应电机（LIM）驱动，工作原理与HSST 系统直线电机原理基本相同（见图2）。
当初级线圈通以三相交流电时，由于感应而产生电磁力，直接驱动车辆前进，改变磁场移动方向，车辆运动的方向也随之改变。
车辆平稳运行时，定子与感应轨之间的间隙一般保持在10mm左右。
该系统原理见图8，车辆见图9。
迄今为止，该系统已经在4个国家的9个城市建成，总里程已超过180km。
见表1。
另外日本福冈地铁3号线将于2006建成，韩国、美国华盛顿、法国巴黎等国家和城市有可能建设，我国广州地铁4、5号线已决定采用该系统，首都机场线也在研究采用该系统。
4.技术经济比较4.1德、日高速磁浮铁路比较德国常导超高速磁悬浮铁路TR与日本超导超高速磁悬浮铁路MLX系统的主要技术性能方面的比较见表2。
综合对比分析日本电动悬浮MLX与德国电磁悬浮TR系统在技术、经济、环境三方面的性能，可以得出如下结论。
1、MLX系统造价高、超导技术难度大；TR系统造价相对较低，虽然控制系统复杂、精确，但技术相对成熟，大部分零部件具有通用性，市场供应方便。
2、MLX系统车辆悬浮气隙较大，对轨面平整度要求较低、抗震性能好、速度快并且还有进一步提高速度的可能性，它还具有低速时不能悬浮的特点，因此更适合于大运量、长距离、更高速度的客运。
3、从经济和效率来看，在450km/h以上速度运行时，日本MLX系统优于德国TR系统；在300—450km/h的速度范围内运行时，TR系统比较优越；300km/h 以下速度时，采用轮轨高速可能更好。
4.2磁悬浮铁路与轮轨高速铁路比较近年来，高速铁路发展迅猛，高速列车试验速度已经达到515.3km/h，实际运营速度也达到250～300km/h。
表3列出了磁浮铁路和轮轨高速铁路的主要技术指标。
通过上表分析可以认为：磁浮高速铁路和轮轨高速铁路各自有突出的优点和适用范围，任何非此即彼的看法都是不科学的。
在高速的速度范围内(200~350km/h)，地面轨道交通应以高速铁路为主体；在需要350～600km/h超高速特定条件下，磁浮高速铁路优于轮轨高速铁路。
长大干线、复杂地形条件下修建磁浮铁路具有一定优势，在短途客运方面、地形平坦条件下高速磁浮系统并无太大优越性。
4.3城市轨道交通不同模式比较在城市轨道交通中比较成熟的直线电机交通系统包括中低速磁浮系统（HSST）和直线电机轮轨交通系统，为了便于比较，表4中也列出了传统轨道交通（地铁、轻轨）的综合技术经济指标。
通过上表分析可以认为：城市轨道交通（包括市中心到机场之间的铁路）距离较短，一般为十几千米至几十千米，沿途需要停靠的车站比较密集。
目前国内城市（包括机场内）轨道交通主要以地铁为主，但是由于工程造价、环境等诸多原因，延缓了地铁的发展速度；中低速磁悬浮技术先进，但工程费用和运营费用较高，且目前尚无商业运营经验，存在风险；直线电机轮轨交通技术先进，系统成熟、安全可靠、工程造价低、运营费用低、环保性能好，适合市内和市郊的中等运量运输，值得大力发展。
4.结论和建议通过如上分析，对我国发展轨道交通系统提出如下建议：1、在超高速铁路速度范围内(350~550km/h)应重点发展磁悬浮铁路。
但选用MLX系统还是选用TR系统主要看对速度的要求，德国TR技术的应用速度范围比较宽，从300km/h到450km/h，日本的ML技术在更高的速度范围(400k/h到550km/h)内更具有优势。
2、在高速铁路(200~350km/h)范围内应重点发展轮轨高速铁路。
我国即将构建快速客运专线网，高速轮轨技术具有广阔的发展前景。
在此速度范围内也可考虑发展高速磁悬浮铁路(MLX或TR系统)。
3、高速铁路在未来的一段时间内仍然是高速轨道交通的主要方式，但超高速磁悬浮的发展也是不可阻挡的。
他们的应用速度范围各不相同，无法相互替代，应该共同发展、共同繁荣。
4、在中速(120~200km/h)范围内应重点发展传统轮轨铁路。