地铁直接电机介绍
城轨交通的一种新模式_直线电机驱动地铁车辆
!"#$$"）
要：文章论述了直线电机驱动方式的原理、 车辆的特点和应用的原则， 为我国城市轨道交通在特定
的线路条件下提供一种新的选择。 关键词：城轨交通； 直线电机； 驱动； 模式 中图分类号： %#&’()； *+&)’(! 文献标识码： , 文章编号： "-.#/""0.（ #$$&） $!/$$$!/$!
#)+
低效率、 低功率因数的缺点 地铁车辆上工程应用的直线电机，由于车载定子
与地面转子是处在一个相对直线运动的弹性 （ 轴箱垂 向弹性定位）系统间，不可避免地会造成相互间隙变 化，因此气隙设计得不能太小，否则会导致不安全因 素， 一般定在 %! ’’ 左 右 （ 比德国磁悬浮列车的直线 电机气隙 & ’’ 要高一些） 。再加上直线电机是有端部 的（ 旋转电机是闭环） ， 因此漏磁场较大， 机电能量转化 率低， 所以直线电机的效率较低， 一般在 ")+.")& 之间，
城建物的密集， 使线路的水平断面曲线变小； （ #） （ 城市人口的增长， 使运行区间变短， 必须依靠 &） 较高运行速度和较大的加 Y 减速度才能增大运能； 环保的要求更高， 要求车辆的振动和噪声的影 （ !） 响更小； （ 为减少运营成本必须降低土建工程的造价， 要 )） 求地铁车辆重量轻、 体积小， 才能使隧道和高架结构简 单经济。 传统技术模式的地铁车辆是依靠轮轨作用来发挥 由于物理黏着的存在限制了其加 Y 减速 牵引 Y 制动力， 度性能和爬坡能力的提高，还存在全天候运行特性较 差， 运行的机械振动和噪声较大， 车辆结构轻量化和小 型化相对困难等缺点， 不能很好地适应新的运行特点。 因此， 长期以来科技界、 工业界一直在追求研发一种新 的技术模式。
地铁车辆牵引控制方案有哪些
地铁车辆牵引控制方案有哪些地铁作为城市中的主要交通工具之一，其运营效率和安全性直接关系到人们出行的便捷和安全。
而地铁车辆的牵引控制系统是地铁必不可少的重要组成部分之一。
本文将对地铁车辆牵引控制方案进行介绍。
直接牵引控制直接牵引控制是地铁车辆牵引控制的一种传统方式，其基本原理是通过直接控制电机的电压和电流来改变电机运行状态，从而实现牵引控制功能。
这种方式结构简单、成本低、运行可靠，目前还是地铁车辆牵引控制中主要应用的方式之一。
PWM牵引控制PWM牵引控制方式通过控制电机的脉冲宽度和频率来改变电机转速，并且通过电机反馈电压和电流实现闭环控制，以达到更加精确的控制效果。
这种方式对电机的控制精度要求高，而且需要较高的计算能力，但是控制效果更加优秀，能够实现更加精准、平稳的牵引。
矢量控制矢量控制方式是一种较为先进的牵引控制方式，它通过对电机的三相电流和电压进行完整的空间矢量运算，控制电机的转速和转矩，以达到更加精确的控制效果。
这种方式对电机的响应速度和运行稳定性要求较高，但是能够实现更高的控制精度和运行效率。
感应电机控制感应电机控制方式是一种电机控制的基本方式，在地铁车辆牵引控制中也有应用。
该方式是通过电机的转子感应电流与电磁场交互产生电磁转矩，从而实现牵引控制。
这种方式结构简单、成本低、运行可靠，适合于中低速运行，但是无法实现高速、精准控制。
电机无刷控制电机无刷控制是一种较为新颖的牵引控制方式，该方式是通过微电子技术和数字信号处理技术实现电机的控制，并且通过电机德不同周转和不同运行模式，最大限度地优化牵引效能和能源利用效率。
这种方式对电机控制的复杂程度要求较高，但是能够满足地铁车辆在不同运行状态下的精准瞬时控制需求。
综上所述，地铁车辆牵引控制方案根据控制方式不同可以分为直接牵引控制、PWM牵引控制、矢量控制、感应电机控制和电机无刷控制等几种方式，每种控制方式的优缺点和适用场景不同，需要根据实际情况进行选择。
地铁牵引电机PPT课件
直线电机的分类
汇报人：XX
• 直线电机概述 • 直线电机分类方法 • 各类直线电机详细介绍 • 直线电机性能参数与选型依据 • 直线电机技术发展趋势与挑战 • 总结回顾与展望未来发展趋势
01
直线电机概述
定义与发展历程
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传动装置，不需要任何中 间转换机构。
U型槽式直线电机
Hale Waihona Puke 结构初级绕组被放置在U型槽内，次级 为直线运动的运动体。
工作原理
当初级绕组通电后，在U型槽内产 生磁场，次级在磁场作用下感应出 电动势并产生电流，从而实现电磁 推力。
应用
U型槽式直线电机具有动态响应快 、推力大、定位精度高等优点，被 广泛应用于高精度定位系统、自动 化生产线等领域。
新能源领域
在新能源汽车、风力发电等新能源领域，直线电机可用于驱动和控制系统，提高能源利用 效率和环保性能。
智能家居与工业自动化
在智能家居、工业自动化等领域，直线电机可用于实现家具、家电等产品的智能化和自动 化控制，提高生活品质和工作效率。
面临挑战及应对策略
技术成熟度不足
当前直线电机技术仍处于发展阶段，技术成熟度有待提高。应加大 研发投入，加强产学研合作，推动技术成熟和应用。
管状型直线电机
结构
初级绕组被放置在管状壳体内壁 上，次级为直线运动的运动体。
工作原理
当初级绕组通电后，在管状壳体 内产生磁场，次级在磁场作用下 感应出电动势并产生电流，从而
实现电磁推力。
应用
管状型直线电机具有结构紧凑、 重量轻、动态响应快等优点，被 广泛应用于自动化设备、机器人
等领域。
04
直线电机性能参数与选型依据
城市轨道交通机电技术介绍
城市轨道交通机电技术介绍《城市轨道交通机电技术是啥？超酷的哟！》我呀，在我们学校可是个小百事通呢。
最近呀，我发现了一个超厉害的东西，那就是城市轨道交通机电技术。
你们知道这是啥吗？我有个叔叔就在搞这个。
有一次我去叔叔家玩，一进门就看到他在桌子上摆着好多小零件，还有一些特别复杂的图纸。
我好奇地凑过去问：“叔叔，这些都是啥呀？”叔叔笑着说：“这可都是宝贝，这是和城市轨道交通机电技术有关的东西。
”我当时就瞪大了眼睛，感觉特别神秘。
那城市轨道交通机电技术，就像城市轨道交通这个大机器的“内脏”和“神经系统”呢。
比如说咱们坐的地铁，它怎么能跑得那么稳呢？这就多亏了机电技术。
那些大的电机，就像是地铁的“大力士腿”，没有它们，地铁就动不了啦。
叔叔告诉我，这些电机的功率得刚刚好，要是功率小了，就像一个小孩去拉一辆大卡车，根本拉不动；要是功率太大呢，又像是一头大象在小小的花园里乱蹦跶，很容易出问题。
还有那些控制电路，就像是地铁的“大脑神经”。
它们指挥着地铁什么时候开门，什么时候关门，速度应该是多少。
这就好比我们人走路，大脑得告诉腿什么时候迈出去，迈多大的步子。
要是这“大脑神经”出了问题，那可不得了。
我就问叔叔：“叔叔，要是电路坏了，地铁会不会像个没头的苍蝇乱撞呀？”叔叔哈哈笑了，说：“那倒不会那么夸张，不过会出现故障，就像人生病了一样，得赶紧治疗。
”在地铁站里呀，也到处都是机电技术的影子。
那些自动售票机，多方便呀。
你把钱放进去，就能吐出票来。
这售票机里面就有很复杂的机电装置呢。
有各种传感器，就像小眼睛一样，能知道你放进去的钱是多少，是真钱还是假钱。
还有那些闸机，就像一个严格的小卫士。
只有你拿着票或者刷了卡，它才会让你通过。
要是有人想偷偷溜过去，闸机可不会答应。
我想呀，这闸机里面肯定也有很聪明的机电设备在工作呢。
再看看那些电梯呀，不管是手扶电梯还是升降电梯，都是机电技术的成果。
手扶电梯就像一个长长的输送带，把人平稳地送到想去的地方。
地铁闸机原理
地铁闸机原理
地铁闸机，作为地铁站的重要设施之一，起着控制乘客进出站的作用。
它的原理是基于电磁学和机械学的结合，通过感应、控制和传动等技术实现对乘客通行的管理。
下面我们将详细介绍地铁闸机的原理和工作方式。
首先，地铁闸机的原理是基于电磁感应的。
当乘客持有有效的地铁卡或者车票时，通过闸机时，闸机会通过内部的电磁感应系统来识别乘客的卡片或者票据信息，确认其有效性。
这一步是地铁闸机工作的第一步，也是保证地铁乘客安全和秩序的基础。
其次，地铁闸机的原理还涉及到控制系统。
一旦闸机确认乘客持有有效的卡片或者票据，控制系统会立即启动，通过电子信号控制闸机的开合，让乘客通过。
同时，控制系统还会自动记录乘客的通行信息，包括时间、地点等，为地铁管理部门提供数据支持。
除此之外，地铁闸机的原理还包括传动系统。
当乘客通过闸机时，闸机会自动开启并关闭，这离不开传动系统的支持。
传动系统通过电机和齿轮的配合，实现闸机的开合动作，保证乘客通行的顺畅和安全。
综上所述，地铁闸机的原理是基于电磁感应、控制系统和传动系统的协同作用。
通过这些技术手段的结合，地铁闸机能够高效、准确地管理乘客的进出，确保地铁站的安全和秩序。
希望通过本文的介绍，读者能对地铁闸机的原理有更深入的了解。
地铁动力机组工作原理
地铁动力机组工作原理
地铁动力机组工作原理介绍
地铁动力机组是地铁列车的动力系统，负责提供列车所需的牵引力和能量供应。
它主要由电机、传动装置和控制系统组成。
地铁动力机组采用直流电机驱动，通常是直线电机或异步电机。
直线电机安装在地铁轨道上，通过电磁感应原理产生牵引力，并将列车推进。
异步电机则安装在列车车体上，通过传动装置传递力量给轮轴，使之旋转并推动列车前进。
传动装置主要包括齿轮传动和联轴器。
齿轮传动用于传递电机产生的转矩给车轮，使车轮能够旋转。
联轴器则用于将电机与传动装置连接起来，传递转动力量。
控制系统是地铁动力机组的大脑，主要由电子控制器和传感器组成。
电子控制器接收来自列车综合管理系统的指令，控制电机的运行和牵引力的大小。
传感器用于监测列车的运行状态，如速度、温度等，并将数据反馈给电子控制器，以便做出相应的调整。
地铁动力机组工作原理的基本流程是：综合管理系统发送信号给电子控制器，电子控制器根据信号指令控制电机的运行，电机通过传动装置将力量传递给车轮，车轮获得动力开始旋转，进而推动列车前进。
总之，地铁动力机组通过电机驱动和控制系统的协作，提供了地铁列车的动力和能量供应，使得地铁能够安全、高效地运行。
广州地铁4号线直线电机车辆
都市快轨交通・第19卷第1期2006年2月机电工程URBAN RAP I D RA I L TRAN S I T广州地铁4号线直线电机车辆庞绍煌 高 伟(广州市地下铁道总公司 广州 510030)摘 要 通过对广州地铁4号线直线电机车辆的介绍,阐明直线电机车辆的技术性能和特点。
关键词 广州地铁 直线电机 车辆技术1 车辆及其主要技术规格广州市轨道交通4号线直线电机车辆是由南车四方、川崎重工、伊藤忠联合体设计、制造的,每一列车由四节全动车组成。
列车编组为A B B A,其中A 车为带司机室的车辆,B 车为不带司机室的车辆。
车辆由第三轨DC 1500V 供电,采用铝合金车体、径向柔性转向架、微机控制的电空架控的制动系统、空调机组系统、电动塞拉门系统、乘客广播和信息显示系统等世界先进技术。
车辆采用直线电机牵引的交流传动系统;采用IG BT VVVF 逆变器,实现牵引和再生、电阻、高转差率、反接制动控制,正常状态可不使用机械制动。
采用I G BT 元件的辅助逆变电源系统,实现对列车交流负载、直流负载供电及对蓄电池充电;采用微机网络通信控制的列车控制管理系统,实现列车的控制、故障诊断、子系统监控;设有ATC 装置,实现列车的自动保护、自动操作和自动监视;设有AT O 自动控制功能,其中单辆车的载客量为同类型车的世界之首,直线电机功率亦为同类车型之最。
采用无线通信装置,实现与地面的通讯联络等,具有爬坡能力强、通过小曲线半径能力好低、噪声等优点。
线路条件: 最大坡度:正线60‰,车辆段70‰ 最小平面曲线半径:正线R 150m,车辆段R 60m 供电电压:DC 1500V受电方式:车辆段为柔性接触网隧道内、高架线路区段为第三轨收稿日期:20060116 修回日期:20060123作者简介:庞绍煌,男,车辆中心副总经理,从事新线地铁车辆引进、招投标和项目管理工作,p a ng s ha ohua ng @g zm tr .c om列车总长:71640mmA 车长度:17600mmB 车长度:16840mm车体外部最大宽度:2890mm车辆高度(轨面至车顶高、新轮):3625mm 转向架中心距:11140mm 车辆固定轴距:2000mm车轮直径(采用整体辗钢车轮,新轮):730mm 车轮直径(半磨耗):690mm 车轮直径(全磨耗):650mm 轮对内侧距:1353±2mm 客室车门数量:3对/侧客室车门的净开宽度:1400±4mm 客室车门的净开高度:1860±10mm 贯通道宽度:1300mm 贯通道高度:1900mmA 、B 车(空车):约29t/辆车辆载客量: 座位数量(全部纵向布置):A 车28座,B 车32座 AW2:A 车218人,B 车243人 AW3:A 车313人,B 车348人列车动力性能(在额定负荷(AW2)、平直干燥轨道、额定供电电压情况下) 列车结构速度:100km /h 列车最大运行速度:90km /h 起动平均加速度(0～35km /h ):大于等于1.0m /s2在额定负荷(AW2)下,全部动车工作时,4号线正线列车平均旅行速度大于等于52km /h列车制动特性(在额定负荷(AW2)、平直干燥轨道、车轮半磨耗状态、额定供电电压情况下) 常用制动平均减速度:大于等于1.0m /s 2 紧急制动平均减速度:大于等于1.3m /s 2车辆外形尺寸如图1和图2所示。
直线电机 电磁辐射-概述说明以及解释
直线电机电磁辐射-概述说明以及解释1.引言1.1 概述直线电机是一种利用电磁力作用于导体中的电流的装置，将电能转化为机械运动的装置。
与传统的旋转电机相比，直线电机的转换过程中不需要涉及旋转机构，因此具有结构简单、频率响应高、效率高等优点。
在各个领域中得到广泛应用，包括制造业、交通运输领域、自动化控制等。
直线电机的工作原理是利用电磁感应和磁场相互作用的原理。
当通电时，通过导体产生的电流会在磁场的作用下产生一个力，使得导体在磁场中运动。
根据电磁感应定律可以知道，当导体运动时，会产生感应电动势，从而可以将机械能转化为电能。
直线电机有许多应用领域，特别是在需要进行精确位置控制和快速响应的场合。
例如，在工业自动化中，直线电机可以用于精确定位、搬运物料等工作。
在交通运输领域，直线电机可以用于高速磁悬浮列车和磁悬浮飞行器等交通工具中，实现快速、平稳的运动。
此外，在医疗设备、机器人、电子设备等领域也有广泛的应用。
然而，直线电机在长时间工作时会产生电磁辐射。
这种辐射可能对环境和人体造成一定的影响。
电磁辐射主要源于直线电机内部的电流和磁场相互作用，以及电机的控制电路和电源系统。
为了减少直线电机的电磁辐射对环境和人体的影响，需要制定相应的措施和方法。
一方面，可以采用屏蔽措施来阻隔电磁辐射的传播，例如将电机的外壳进行屏蔽处理。
另一方面，可以通过改进电机的设计和工艺，减少电流和磁场的相互作用，从而降低电磁辐射的强度。
此外，还可以优化电机的控制电路和电源系统，降低电磁干扰的频率和强度。
总之，直线电机作为一种高效、响应性能好的电动装置，在各个领域中得到广泛应用。
然而，直线电机的电磁辐射问题需要引起重视。
通过合理的设计和措施，可以减少直线电机的电磁辐射对环境和人体的影响，为人们创造更好的工作和生活环境。
1.2 文章结构文章结构的编排是为了使读者能够清晰地了解和理解文章的内容和逻辑关系。
本文的结构主要包括引言、正文和结论三个部分。
地铁列车电传动系统分析
地铁列车电传动系统分析摘要：文章通过对我国现阶段主型地铁车辆电传动系统构成及其功能的分析。
清晰的介绍了该系统各器件的作用及相互之间的关系。
为地铁车辆运用与检修提供了有益的参考。
关键词：地铁车辆电传动；主电路；系统工作原理一、轨道车辆电力牵引发展简介电力牵引是一种以电能为动力牵引车辆前进的牵引方式。
轨道车辆通过受流器从架空接触网或第三轨（输电轨）接收电能，通过车载的变流装置给安装在转向架上的牵引电机供电，牵引电机将电能转变成机械能，机械能通过齿轮传给轮对，驱动轮对在轨道上运动带动车辆前进。
轨道交通电力牵引传动系统分为：1、直流电力牵引传动系统（1）直流—直流（2）交流—直流2、交流电力牵引传动系统（1）直流—交流（2）交流—直流—交流早期的电力牵引的轨道车辆采用直流电动机（如北京地铁一号线）。
直流电动机存在体积大、结构复杂、工作可靠性差、制造成本高、维修麻烦的缺点。
随着交流电机控制理论和大功率电力电子元器件制造技术的发展，采用交流电机牵引的交流传动技术迅速崛起，使轨道车辆电力牵引技术上了一个新台阶。
交流—直流—交流供电系统运用于干线铁路。
我国城市内的地铁、轻轨网络多采用直流牵引制式，城市轨道交通采用直流供电制式是因为城市轨道交通运输的列车功率并不是很大，其供电半径（范围）也不大，因此供电电压不需要太高，还由于直流制比交流制的电压损失小（同样电压等级下），因为没有电抗压降。
另外由于城市内的轨道交通，供电线路都处在城市建筑群之间，供电电压不宜太高，以确保安全。
基于以上原因，世界各国城市轨道交通的供电电压都在直流550～1500V之间。
我国国家标准也规定为750 V和1500V。
以北京和天津为代表的北方地区采用DC 750V供电电压制式，允许电压波动范围为DC 500V～DC 900V，第三轨受流；以上海和广州为代表的南方地区采用DC 1500V供电电压制式，允许电压波动范围为DC 1000V～DC 1800V，架空接触网受电弓受流。
《直线电机轨道交通》课件
社会影响
促进城市可持续发展
直线电机轨道交通的建设将有力推动城市可持续发展，缓解城市 交通拥堵，降低空气污染。
提升城市形象
新型直线电机轨道交通将成为城市的新名片，提升城市的形象和 国际影响力。
带动相关产业发展
直线电机轨道交通的建设和运营将带动相关产业的发展，如装备 制造、电子信息、新能源等产业。
05 直线电机轨道交通的案例 分析
优势
高效节能
直线电机直接驱动列车，减少机械损耗，提 高能源利用效率。
高速度与大载客量
直线电机技术使得列车运行速度更快，且能 承载更多乘客。
低噪音
采用非接触式驱动方式，减少机械摩擦和振 动，降低噪音污染。
维护成本低
由于减少了机械部件，使得维护工作量减少 ，降低长期运营成本。
挑战
技术成熟度
相较于传统轮轨技术，直线电机轨道 交通技术仍需进一步成熟和验证。
上海磁悬浮列车
案例介绍
上海磁悬浮列车是中国第一条商业化运营的磁悬 浮线路，具有高速、安全、舒适的特点。
技术特点
磁悬浮技术通过磁场力使列车悬浮于轨道上，减 少了摩擦和阻力，实现了高速运行。
应用情况
上海磁悬浮列车连接了浦东国际机场和龙阳路地 铁站，为旅客提供了便捷的出行选择。
日本新干线
案例介绍
日本新干线是全球第一条高速铁路，具有高速度、高安全、高舒适 的特点。
起源
起源于20世纪初，但直到最近几十年才得到广 泛应用。
应用阶段
20世纪末至21世纪初，多个城市开始建设直线 电机轨道交通系统。
ABCD
初期探索
20世纪初，人们开始探索直线电机技术。
未来展望
随着技术的进步和环保需求的增加，直线电机轨 道交通有望在未来得到更广泛的应用。
地铁直线电机工作原理
地铁直线电机工作原理地铁直线电机是一种应用于地铁系统的关键部件，其工作原理是基于电磁感应和磁力作用的原理。
地铁直线电机通过电流和磁场的相互作用来实现动力传递，从而驱动地铁车辆运行。
地铁直线电机的工作原理可以简单地理解为：当电流通过电磁绕组时，产生的磁场与永磁体的磁场相互作用，产生电磁力。
这个电磁力驱动地铁车辆沿轨道线性移动。
地铁直线电机采用了永磁体和电磁绕组之间的相互作用，使车辆在轨道上进行平稳高效的运行。
具体来说，地铁直线电机由电源、电磁绕组和永磁体组成。
电源提供电流，通过电磁绕组产生磁场。
而永磁体则提供一个恒定的磁场。
当电流通过电磁绕组时，产生的磁场与永磁体的磁场相互作用，产生一个力，使车辆沿轨道线性运动。
地铁直线电机的工作原理可以通过以下步骤来解释：1. 电源提供电流：地铁直线电机通过电源提供所需的电流。
这个电流可以是直流电流或交流电流，具体取决于地铁系统的设计和要求。
2. 电流通过电磁绕组：电流通过电磁绕组，形成一个磁场。
这个磁场的大小和方向取决于电流的大小和方向。
3. 磁场与永磁体相互作用：电磁绕组产生的磁场与永磁体的磁场相互作用。
根据洛伦兹力定律，当两个磁场相互作用时，会产生一个力。
这个力的大小和方向取决于磁场的强度和方向。
4. 产生电磁力：磁场与永磁体相互作用产生的力称为电磁力。
这个电磁力会驱动地铁车辆沿轨道线性移动。
地铁直线电机的工作原理基于电磁感应和磁力作用的原理。
通过电流和磁场的相互作用，地铁直线电机能够提供足够的动力，使地铁车辆在轨道上平稳高效地运行。
地铁直线电机的应用不仅提高了地铁系统的运行效率，还减少了对环境的影响，是现代城市交通系统中不可或缺的一部分。
电机系统在地铁与城市交通中的应用
电机系统在地铁与城市交通中的应用地铁作为一种高效便捷的城市交通工具，已经成为现代城市发展的重要组成部分。
而电机系统的应用正是地铁运行的关键之一。
本文将从多个方面介绍电机系统在地铁与城市交通中的应用。
一、地铁车辆的牵引与驱动地铁车辆的行驶离不开电机系统的牵引与驱动。
地铁车辆通常采用电力驱动系统，即由电机提供动力，推动车辆前进。
电机系统使得地铁车辆具备了较高的起动力和牵引力，能够在短时间内加速并保持稳定的运行速度。
此外，电机系统还能够实现能量回收，将制动能量转化为电能储存起来，提高能源利用效率。
二、地铁车辆的控制与调度电机系统在地铁车辆的控制与调度中发挥着重要作用。
电机系统可以通过控制电机的转速和扭矩来实现地铁车辆的加速、减速和停车等操作。
通过对电机系统的精确控制，可以确保地铁车辆的运行安全和平稳，提高乘客的舒适度和乘坐体验。
此外，电机系统还能够与地铁的信号控制系统相结合，实现车辆的智能调度与运行管理，提高地铁线路的运行效率。
三、电动助力与轨道维护在地铁与城市交通中，电机系统还用于电动助力和轨道维护。
电动助力系统可以为行人或残疾人提供便捷的交通方式，减少他们的出行障碍，提高城市的可访问性。
同时，电机系统也广泛应用于地铁线路的轨道维护中，如用于轨道车辆的磨合和清洗、轨道的检修和维护等工作，提高了地铁线路的安全性和可靠性。
四、环保与可持续发展电机系统在地铁与城市交通中的应用也体现了其环保和可持续发展的优势。
相比于传统燃油驱动的交通工具，地铁利用电机系统驱动车辆，不仅减少了大量的尾气排放，降低了环境污染，还能够减少噪音和振动，改善城市的居住环境。
此外，电动驱动的地铁车辆还可以利用清洁能源，如太阳能、风能等，进一步降低能源消耗和碳排放，促进城市可持续发展。
总结：电机系统在地铁与城市交通中扮演着重要的角色。
它不仅实现了地铁车辆的高效牵引和驱动，提高了运输效率，还在车辆的控制与调度中发挥了重要作用，提升了行车的安全性和稳定性。
地铁的动力原理
地铁的动力原理地铁的动力原理是通过电动机驱动列车前进。
地铁列车主要有两种传动方式：直流传动和交流传动。
下面将详细介绍这两种传动方式的工作原理。
直流传动方式是最常见的地铁传动方式之一。
直流传动的主要组成部分包括电动机、牵引电缆、电压变换装置和控制系统。
电动机是地铁列车的动力源，它将电能转化为机械能，使列车得以前进。
牵引电缆将供电装置提供的直流电能传输给电动机。
电压变换装置负责将供电装置提供的高压直流电压变换为适合电动机工作的低压直流电压。
控制系统通过控制电动机的工作状态，实现列车的加速、减速和停车。
直流传动方式的工作过程如下：首先，供电装置提供直流电能，通过牵引电缆传输到电动机。
电动机通过电磁感应原理，将电能转化为机械能驱动车轮转动。
电动机的转动通过传动装置传递给车轮，从而推动列车前进。
控制系统根据列车运行的需要，调节电动机的工作状态，控制列车的速度和停车。
交流传动方式也是地铁常用的一种传动方式。
交流传动的主要组成部分包括交流电机、变压器和控制系统。
交流电机是地铁列车的动力源，它将电能转化为机械能，推动列车前进。
变压器用于将供电装置提供的交流电压变换为适合电动机工作的交流电压。
控制系统通过调节电动机的工作状态，控制列车的速度和停车。
交流传动方式的工作过程如下：首先，供电装置提供交流电能，经过变压器变压换流后，传输到电动机。
电动机利用电磁感应原理，将电能转化为机械能，从而推动列车前进。
控制系统根据列车运行的需要，调节电动机的工作状态，控制列车的速度和停车。
除了直流传动和交流传动方式之外，地铁列车还可以采用其他类型的动力装置，如线性感应驱动、永磁同步驱动等。
这些动力装置的工作原理各不相同，但本质上都是将电能转化为机械能，推动列车前进。
总之，地铁的动力原理是通过电动机将电能转化为机械能，推动列车前进。
直流传动和交流传动是最常见的地铁传动方式，分别通过直流电和交流电驱动电动机工作。
了解地铁的动力原理，有助于我们更好地理解地铁的运行原理，并对其维护和修理提供技术支持。
直线电机地铁车辆
直线电机地铁车辆
图8-1 旋转异步电机向直线异步电机的演变 (a)沿径向剖开 (b)把圆周展成平面
பைடு நூலகம்线电机地铁车辆
图8-2 直线电机的工作原理 (a)旋转电机 (b)展开 (c)直线电机
直线电机地铁车辆
2 直线电机地铁车辆的主要特点
直线电机地铁车辆将直线异步电机的定子安 装在车辆转向架上，将转子安装在轨道中间， 转子也可称为感应板，采用非磁性体（铜板或 铝板）和磁性体（钢板）构成的复合金属板， 以兼具两者的优点。
5.辅助系统 列车辅助系统由静止三相逆变器、 DC/DC110V电源以及它们的负载组成。
7.制动系统
列车采用先进的EP2002制 动系统。
谢谢观看！
直线电机地铁车辆
2.车体 直线电机地铁车辆的车体包括底架、侧墙、端墙、车 顶、司机室等部件；一般采用焊接整体承载结构。 3.转向架
图8-4 广州地铁4 号线车辆转向架
直线电机地铁车辆
4.电气牵引系统 直线电机由VVVF
逆变器供电和驱动。
6.列车控制技术
列车管理系统集中提 供控制和监视车载系统和 设备的功能。
项目
直线电机地铁 车辆
直线电机地铁车辆
1 直线电机简介
直线电机是一种能将电能直接转换成直线运动的机械能 ，而不需要中间转换机构的传动装置。如图8-1所示，直线 异步电机则可理解为旋转异步电机沿轴向剖开，展成平面 的电机传动系统。如图8-2所示，系统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 。
直线电机地铁车辆
2 直线电机地铁车辆的主要特点
直线电机地铁车辆的基本特点总结如下： （1）具有良好的动力性能。 （2）振动和噪声小。 （3）可实现径向转向架。 （4）安全性和可靠性高。 （5）良好的编组灵活性和运营适应性。 （6）建设成本低。
地铁车辆牵引电机工作原理
地铁车辆牵引电机工作原理地铁车辆的牵引电机是一种关键的组件，它负责提供足够的动力来推动地铁列车行驶。
牵引电机的工作原理涉及到电磁学和动力学等多个领域，下面将详细介绍地铁车辆牵引电机的工作原理。
首先我们来了解一下地铁车辆牵引电机的结构。
地铁车辆的牵引电机一般由电动机、齿轮箱、牵引变流器和冷却系统等部件组成。
电动机是牵引系统的核心部件，它通过转动车轮来提供推进力，齿轮箱用来减速并传递力量，而牵引变流器则通过控制电动机的工作来实现不同的电力输出。
冷却系统则负责保证牵引电机在工作过程中能够保持合适的温度。
我们了解一下牵引电机的工作原理。
牵引电机的工作原理主要包括电磁感应和动力输出两个方面。
在工作过程中，电动机通过电流在磁场中产生力矩，从而带动转子转动，进而推动地铁车辆。
具体来说，当电流通过电动机的线圈时，它产生的磁场与永磁体或者励磁绕组产生的磁场相互作用，从而产生电磁力矩。
这个电磁力矩会使得电动机的转子开始转动，同时引发动力输出。
而牵引变流器负责控制电流的大小和方向，从而控制牵引电机的输出功率和转速，实现对地铁列车的加速、减速、停车和起步等操作。
牵引电机的工作也需要考虑到能量转化和利用的问题。
在工作过程中，电能通过牵引电机转化为机械能，从而推动地铁车辆行驶。
为了提高能源利用效率，牵引电机的设计和控制也需要注重能量的回收与再利用，以减少能源浪费。
牵引电机的工作还需要考虑到系统的稳定性和安全性。
在地铁列车行驶过程中，牵引电机需要能够稳定可靠地提供足够的动力，同时还需要考虑到系统的安全保护和故障自诊断等功能，以确保地铁运营的安全和可靠性。
地铁车辆牵引电机的工作原理涉及到电磁学、动力学、能源利用和系统控制等多个方面。
牵引电机通过电磁感应和动力输出来提供足够的推动力，同时需要考虑能源转化和利用、系统稳定性和安全性等多个方面的问题。
通过对牵引电机工作原理的深入了解，我们可以更好地理解地铁列车的推进原理和运行机制。
广州地铁4／5号线直线电机车辆简介
３６ ｍ ５０ ｍ ２０ ｍ １０ ｍ １０ ｍ ９０ ｍ
９０ ｍ ３ｍ
常用制动平均减速度 ≥１０ ｓ ．ｍ／２ 紧急制动平均减速度 ≥１３ ｓ ．ｍ／２ 常用制动对所有负载工况（ Ｗ０一 Ｗ ） Ａ Ａ ３ 均有
效。
列车停放能使超负荷（ Ｗ３ 的列车在 ６￣ 坡 Ａ ） ０ａ ＇ ｏ
个往返 ； 在损 失 １２动 力 时， Ａ ／ 在 Ｗ２状 态 下 ， 在 可
客室车门数量
客室车门的净开宽度
３ 侧 对／
１０ ｍ ４０ ｍ
６ ％ 的坡道上起动 ， ０ｏ 并能使列车行驶到最近车站；
－
客室车门的净开高度
／
距
１６ ｍ ８０ ｍ
Ｎ 空 载列 车牵 引一列 在 Ａ Ｗ３状 态 （ 动 无
维普资讯
广 州 地铁 ４ ５号线 直 线 电机 车辆 简 介 ／
技术中心产品开发部 张敬明 张 安
直线电机车辆是 当今世界上最先进的城市轨 道交通工具之一。目前世界上 已有 １ 几条直线电 Ｏ
Ａ车 一带司机室动车 Ｂ 一不带司机室动车 车 列车编组 一 ＋Ｂ ＝ Ｂ ＋Ａ一 Ａ
辅 助线 车场线
６ ｍ ｏ
维普资讯
最大坡度
正线 ６ ％ ００
车轮直径（ 全磨耗） 轮对 内侧距
６０ ５ ｍｍ １５ ３ ３±２ ｍｍ
辅助线 、 车辆段
车辆主要结构尺寸 车辆长度（ 不含列车两端车钩 ）
Ａ车 Ｂ车
７ ％ ００
一
列车超载载客量 Ａ （ ）／ ２ Ｗ３ ９ ｋ ｍ ）
供电方式 车辆段以柔性接触 网受 电方式受电， 隧道 内、
直线电机地铁转向架的若干方面思考
直线电机地铁转向架的若干方面思考1 直线电机系统的工作特点直线电机系统的工作原理是将旋转电机展开，转子展开后安装在轨道上，形成感应板；定子展开后安装在车辆转向架上，形成直线电机。
通过感应电流磁化的车载磁铁产生排斥和吸引，对车辆实现驱动和制动[ 1]。
直线电机系统是介于磁悬浮与轮轨系统之间的一种轨道系统，并区别于传统轨道交通牵引模式。
它既有传统轮轨系统的安全可靠性，又有磁悬浮系统非粘着的特点，非常适合城轨车辆。
直线电机的驱动具有如下特点：（1）直线电机与传统的旋转电机不同，是由直线运动来代替旋转，因此它是一种非粘着的驱动方式，不受粘着系数的限制。
具有较强的爬坡能力（最大坡度可达80%），有利于线路断面设计，有利于选线和避开地下建筑物，同时有利于地下至地面、高架线的过渡，降低线路制造成本。
（2）取消了旋转电机和齿轮箱，减少了噪声，转向架内部空间可用来安置自导向或迫导向机构，使转向架更趋于简化。
（3）圆形电机取消后，轮径可以减小，从而提高轮对的蠕滑导向能力，有效地降低车辆地板高度，实现车辆的小型化，进而减小隧道的空间。
（4）取消旋转电机后，可以实现构架内置，从而减小转向架重量。
（5）直线电机对气隙要求高，气隙是指直线电机与感应板之间的间隙，间隙小会引起碰撞，间隙大会导致传动效率降低。
从直线电机的特性上来看，励磁无功功率与气隙成正比，其功率和功率因数也要比普通电机稍差些，所以希望气隙要小一些；但考虑到感应板的制造、铺设施工精度和运行中的变动，气隙不可能太小，一般多设定在10 mm ～12 mm 。
2 直线电机转向架的基本结构地铁车辆转向架为二轴转向架，每台转向架由1台直线电机驱动，转向架结构示于图1。
直线电机通过悬挂梁采用全悬挂方式安装在转向架轴箱上，悬挂结构如图2所示。
直线电机与转向架之间以及车体和转向架之间的纵向作用力的传递通过纵向牵引杆来实现。
构架俯视呈“目”形结构，采用箱形全钢板焊接结构。
构架侧梁由U 形断面压型的上下盖板组焊而成，为中间下凹的鱼腹箱形结构，以保证侧梁的抗弯、抗扭性能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 都市快轨交通·第19卷第1期2006年2月机电工程URBAN RAP ID RA IL TRANS IT广州地铁4号线直线电机车辆庞绍煌高伟(广州市地下铁道总公司广州510030)摘要通过对广州地铁4 号线直线电机车辆的介绍,阐明直线电机车辆的技术性能和特点。
关键词广州地铁直线电机车辆技术1车辆及其主要技术规格广州市轨道交通4号线直线电机车辆是由南车四方、川崎重工、伊藤忠联合体设计、制造的,每一列车由四节全动车组成。
列车编组为A B B A,其中A车为带司机室的车辆,B车为不带司机室的车辆。
车辆由第三轨DC 1 500 V供电,采用铝合金车体、径向柔性转向架、微机控制的电空架控的制动系统、空调机组系统、电动塞拉门系统、乘客广播和信息显示系统等世界先进技术。
车辆采用直线电机牵引的交流传动系统;采用IGBT元件和脉宽调制技术的牵引VVVF逆变器,实现牵引和再生、电阻、高转差率、反接制动控制,正常状态可不使用机械制动。
采用IGBT元件的辅助逆变电源系统,实现对列车交流负载、直流负载供电及对蓄电池充电;采用微机网络通信控制的列车控制管理系统,实现列车的控制、故障诊断、子系统监控;设有ATC装置,实现列车的自动保护、自动操作和自动监视;设有ATO自动控制功能,其中单辆车的载客量为同类型车的世界之首,直线电机功率亦为同类车型之最。
采用无线通信装置,实现与地面的通讯联络等,具有爬坡能力强、通过小曲线半径能力好低、噪声等优点。
线路条件:最大坡度:正线60‰,车辆段70‰最小平面曲线半径:正线R150 m,车辆段R60 m供电电压: DC 1 500 V受电方式:车辆段为柔性接触网隧道内、高架线路区段为第三轨收稿日期: 2006 01 16 修回日期: 2006 01 23作者简介: 庞绍煌,男,车辆中心副总经理,从事新线地铁车辆引进、招投标和项目管理工作, p a ng s ha ohua ng@g zm tr. c om列车总长: 71 640 mmA车长度: 17 600 mmB车长度: 16 840 mm车体外部最大宽度: 2 890 mm车辆高度(轨面至车顶高、新轮) : 3 625 mm转向架中心距: 11 140 mm车辆固定轴距: 2 000 mm车轮直径(采用整体辗钢车轮, 新轮) : 730 mm车轮直径(半磨耗) : 690 mm车轮直径(全磨耗) : 650 mm轮对内侧距: 1 353 ±2 mm客室车门数量: 3对/侧客室车门的净开宽度: 1 400 ±4 mm客室车门的净开高度: 1 860 ±10 mm贯通道宽度: 1 300 mm贯通道高度: 1 900 mmA、B车(空车) :约29 t /辆车辆载客量:座位数量(全部纵向布置) :A车28座,B车32座AW2: A车218人,B车243人AW3: A车313人,B车348人列车动力性能(在额定负荷(AW2) 、平直干燥轨道、额定供电电压情况下)列车结构速度: 100 km /h列车最大运行速度: 90 km /h起动平均加速度( 0 ～35 km /h ) : 大于等于1. 0 m / s2在额定负荷(AW2)下,全部动车工作时, 4号线正线列车平均旅行速度大于等于52 km /h列车制动特性(在额定负荷(AW2) 、平直干燥轨道、车轮半磨耗状态、额定供电电压情况下)常用制动平均减速度:大于等于1. 0 m / s2紧急制动平均减速度:大于等于1. 3 m / s2车辆外形尺寸如图1和图2所示。
77© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 都市快轨交通·第19卷第1期2006年2月URBAN RAP ID RA IL TRANS IT2车辆主要系统2. 1 车体车体结构采用轻量化设计,整体承载结构,底架无中梁。
车体采用大断面挤压铝型材全焊接结构,地板、车顶、侧墙、端墙采用隔热和隔音材料。
每节车每侧设置3套电动塞拉门,列车中间车辆连接设有贯通通道。
A车司机室端采用全自动车钩,另一端为半永久车钩;B车一端采用半永久车钩,另一端为半自动车钩。
车钩后端部设有可复原的能量吸收功能的缓冲机构, A车底架前端设防爬器。
2. 2 转向架采用庞巴迪的BM3000 型直线电机径向转向架。
转向架采用高锰合金焊接构架内置布置方式,轮径全新为<730 mm,以降低重心和重量。
一系悬挂装置为金属橡胶弹簧弹支承的弹性定位装置,并具有利于曲线通过的轮对自导向功能;二系悬挂装置为空气弹簧带摇枕结构,并设有抗侧滚扭杆装置。
基础制动为外置式盘式制动,每根轴装备2 个摩擦制动盘,每个制动盘配备1 个盘式制动单元。
盘式单元制动器安装于转向架端梁两侧。
直线电机采用三相直线感应电机(L IM) ,冷却方式为自然冷却式,额定功率155 kW。
每节车配置2台两轴径向转向架,每台转向架安装1台直线感应电机。
直线电机悬挂于两轴箱的支撑横梁上,其悬挂高度不受一系簧空、重车高度变化、动挠度变化和橡胶弹簧蠕变的影响,能够保持直线电机与感应板的间隙保持相对稳定,其间隙可控制到9 mm。
直线电机悬挂在支撑横梁的吊臂上,吊臂安装在支撑梁上,共有5 个吊臂,形成直线电机5点悬挂。
直线电机的运动通过吊臂传递给直线电机连接节点,这种设计的3个牵引连杆及5个吊臂杆可以承担纵向牵引力、制动力和垂向吸引力。
直线电机悬挂系统设有4 个调整机构及弹性装置,与一系簧互为独立的结构。
感应板结构采用爆炸焊方式将铝板焊在钢板上,宽度为360 mm,铝质材料厚为7mm。
2. 3 牵引、电制动主电路通过HB和线路接触器连至输入电网,从电网获得电能。
VVVF逆变器将1 500 V直流电压转换为驱动三相直线感应电机所需的三相交流电压,采用1台VVVF逆变器向2台直线感应电动机供电的交流传动系统,直线电机控制方式为间接矢量控制方式。
VVVF逆变器采用IGBT元件和脉宽调制技术;VVVF逆变器系统采用微机控制技术,并有诊断和故障信息储存功能。
逆变器由IGBT模块组成,能够实现变压变频控制,控制牵引电机的磁通量和转矩,使得列车速度能在一个很宽的范围内调节。
它还能够实现牵引/再生、电阻、高转差率、反接制动操作和向前/向后操作,不需切换主电路,而是通过对滑差频率及输出相序的控制来实现。
2. 4 辅助电源辅助电源( SIV)将直流电压(DC 1 500 V)逆变成三相交流电压(AC 380 V) ,为空调、空压机、照明灯及控制电路等提供稳定的三相交流电压;直流输出电路将交流电压(AC 380 V)整流成蓄电池与低压直流负载使用的DC 110 V电压。
每列车装有2台(组)辅助逆变器(DC /AC) ;每列车配备2台蓄电池充电机(AC/DC) ,产生DC 110V直流电源,作为蓄电池充电和直流负载的电源;每列车装有278© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 广州地铁4号线直线电机车辆URBAN RAP ID RA IL TRANS IT组蓄电池,其容量应能满足在无DC 1 500 V电源时提供列车紧急负载(包括紧急照明、紧急通风、开关门等)运行45 min的要求。
列车客室内部照明灯具平行布置在车辆顶部两侧,灯具具有耐振动、耐冲击和防潮的性能,并符合有关噪声标准。
2. 5 空气制动系统每列列车上装备2 台交流驱动的空气压缩机,以及与其配套的空气供给系统;空气制动采用微机控制的电空制动系统,具有根据载荷调整制动力的功能。
2. 6 ATC装置列车具有配备司机的全自动驾驶功能,配备自动控制系统(ATC) ,包括列车自动驾驶(ATO) 、列车自动监控(ATS) 、列车自动保护(ATP) ,可自动折返。
列车降级运行控制采用人工驾驶。
2. 7 列车控制技术列车控制留有接口,以便将车辆状态与故障自诊断信息通过车载的无线设备, 传输给位于车辆段的DCC。
列车管理系统( TMS)集中提供了控制和监视车载系统和设备的功能,列车的操作及车载系统的故障诊断、故障数据记录、事件分析和报告等功能都集成在一个分布式智能系统中。
列车采用了硬联线控制为主、TMS系统控制为辅的控制方式。
列车控制系统的核心是CCU,包括两个中央处理单元(CPU1和CPU2) ,具有一个额外的接口用于显示单元。
2. 8 通信设备列车设置车载通信、广播设备,可实现客室与司机室之间的双向通话,并留有可实现OCC直接向客室及司机室通话的功能。
每节车厢内设置4 个LCD可视频显示单元,播放高质量的视频图像和对图解图像进行显示,可实现光盘信息播放的功能,并留有通过车载无线设备实现即时插入文本的播放接口。
每节客车车厢内的每对车门上方设置车站地图闪灯式报站装置,用于显示车辆运行方向、换乘信息及到站显示。
3结语总之,广州地铁4号线直线电机车辆的投入使用,标志着我国已结束无直线电机轨道交通系统的历史,在我国城市轨道交通市场上形成与国外企业竞争的局面,在打破国外垄断、降低生产成本等方面产生很大的经济效益和社会效益。
参考文献[ 1 ] 魏庆朝,冯雅薇,施翃. 直线电机交通模式及技术经济特性[ J ]. 都市快轨交通, 2004, 17 (1).[ 2 ] 陈韶章,吴俊泉,刘智成. 直线电机运载系统技术在广州市轨道交通中心的应用[ J ]地铁与轻轨, 2003 (6).责任编辑:郭洁The Line a rMo to r Vehic le in Guangzho u Me tro Line 4Pang Shaohuang Gao We i(GuangzhouMetro Corporation, Guangzhou 510030)Ab s tra c t: The linear motor vehicle and its technical specification in Guangzhou metro line 4 are introduced. The components of the vehicle system, including car body, bogie, power traction, secondary power, airbrake system, automatic control system, train control technology and communication equipments, are analyzed. And the feature and characteristics of it are clarified.Key wo rds: Guangzhou metro; linear motor;vehicle technology深港地铁一卡通将成现实近日,“深圳通”与“八达通”(香港)在技术上已无缝链接,一卡通深港将成为现实,该收费装备系统填补了内地该领域的空白。