《直線電機(jī)與磁浮驅(qū)動(dòng)》介紹的主要內(nèi)容有緒論、直線電機(jī)、日本超導(dǎo)超高速磁浮鐵路技術(shù)、德國(guó)常導(dǎo)超高速磁浮鐵路技術(shù)、中國(guó)上海磁浮示范線、日本中低速磁浮HSST系統(tǒng)和我國(guó)磁浮鐵路研究、發(fā)展及實(shí)踐。
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的日益提高,人們的出行次數(shù)迅速增加,同時(shí)人們對(duì)旅行質(zhì)量的要求也在逐步提高,這要求社會(huì)提供更加快捷、安全、舒適及符合環(huán)保要求的交通運(yùn)輸工具。磁浮鐵路符合這些要求,它將有可能成為21世紀(jì)主要的交通運(yùn)輸工具之一。我國(guó)國(guó)土遼闊,人口眾多,尤其適合發(fā)展磁浮鐵路。
世界上已有十幾個(gè)國(guó)家開(kāi)展過(guò)磁浮鐵路的研究探索工作,目前比較成熟并具有代表性的磁浮鐵路技術(shù)有三大類(lèi)型:日本的高速地面運(yùn)輸系統(tǒng)(HSST)(實(shí)際為中低速磁浮鐵路系統(tǒng))、德國(guó)的常導(dǎo)超高速磁浮鐵路技術(shù)(TR)及日本的超導(dǎo)超高速磁浮鐵路技術(shù)(ML)。它們的共同之處都是依靠磁浮技術(shù)將列車(chē)懸浮起來(lái)并利用直線電機(jī)(或稱(chēng)線性電機(jī))驅(qū)動(dòng)列車(chē)行駛。
日本的高速地面運(yùn)輸系統(tǒng)(High Speed Surface Transport,HSST)采用常導(dǎo)、短定子直線電機(jī)及列車(chē)驅(qū)動(dòng)的磁浮鐵路技術(shù),目前最高速度為130 km/h,適合于城市軌道交通、機(jī)場(chǎng)旅客運(yùn)輸?shù)戎卸叹嚯x的旅客運(yùn)輸,其技術(shù)已經(jīng)達(dá)到實(shí)用化程度。
德國(guó)的磁浮鐵路技術(shù)(Trans Rapid,TR,簡(jiǎn)稱(chēng)“運(yùn)捷”)采用常導(dǎo)、長(zhǎng)定子直線同步電機(jī)及路軌驅(qū)動(dòng)的磁浮鐵路技術(shù),最高試驗(yàn)速度為450 km/h(1993年),適用于中長(zhǎng)距離的超高速旅客運(yùn)輸,其技術(shù)基本成熟,目前已經(jīng)建成的上海浦東機(jī)場(chǎng)磁浮示范線采用的就是該項(xiàng)技術(shù)。
日本的超導(dǎo)磁浮鐵路技術(shù)(Magnetic Levitation,ML或稱(chēng)Maglev),采用低溫超導(dǎo)、長(zhǎng)定子直線同步電機(jī)及路軌驅(qū)動(dòng)的磁浮鐵路技術(shù),最高試驗(yàn)速度已達(dá)552 km/h(1999年),適用于中長(zhǎng)距離的超高速旅客運(yùn)輸,其技術(shù)也基本成熟。
上述三種磁浮鐵路技術(shù)各有特點(diǎn),究竟采用哪種形式,各個(gè)國(guó)家及各位專(zhuān)家有不同的看法。日本的超導(dǎo)磁浮鐵路技術(shù)先進(jìn),運(yùn)行速度高,得到大家的普遍認(rèn)可,它在未來(lái)的中長(zhǎng)途旅客運(yùn)輸中具有良好的發(fā)展前景。
截止到2018年1月,世界上磁浮商業(yè)營(yíng)運(yùn)線路共有5條,其中3條商業(yè)營(yíng)運(yùn)線路就在中國(guó)。中國(guó)第一條商業(yè)運(yùn)營(yíng)線——上海浦東機(jī)場(chǎng)磁浮示范線,是引進(jìn)德國(guó)技術(shù)于2002年年底建成的國(guó)內(nèi)首條高速磁浮線路,至今已15年,仍是全球唯一商業(yè)運(yùn)營(yíng)的高速磁浮線路;第二條商業(yè)運(yùn)營(yíng)線——長(zhǎng)沙機(jī)場(chǎng)線,全長(zhǎng)18.55 km,是世界上最長(zhǎng)的中低速磁浮運(yùn)營(yíng)線,設(shè)計(jì)最高速度為100 km/h;第三條商業(yè)運(yùn)營(yíng)線——北京首條磁浮線路中低速磁浮交通示范線sl線,全長(zhǎng)10.236 km,屬于中低速磁浮線路,設(shè)計(jì)最高速度為100 krn/h。另外兩條商業(yè)運(yùn)營(yíng)的中低速磁浮線路在日本和韓國(guó),一條是2005年3月開(kāi)通的日本名古屋中低速磁浮線路,連接名古屋到愛(ài)知世博會(huì)舉辦地——豐田市,全長(zhǎng)約9 km;另一條是2014年7月開(kāi)通的韓國(guó)仁川國(guó)際機(jī)場(chǎng)至龍游站磁浮線路,全長(zhǎng)6.1 km。
磁浮技術(shù)沉寂多年后,近年來(lái)以長(zhǎng)沙磁浮和北京磁浮為代表的國(guó)產(chǎn)中低速磁浮另辟蹊徑,呈現(xiàn)燎原之勢(shì)。應(yīng)該說(shuō),長(zhǎng)沙機(jī)場(chǎng)線和北京sl線示范著磁浮的性能優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用場(chǎng)景,也折射出磁浮技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用的曲折進(jìn)程。我國(guó)在未來(lái)還將建設(shè)新的高速磁浮和中低速磁浮線路。
本書(shū)介紹的主要內(nèi)容有緒論、直線電機(jī)、日本超導(dǎo)超高速磁浮鐵路技術(shù)、德國(guó)常導(dǎo)超高速磁浮鐵路技術(shù)、中國(guó)上海磁浮示范線、日本中低速磁浮HSST系統(tǒng)和我國(guó)磁浮鐵路研究、發(fā)展及實(shí)踐。
本書(shū)由西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院牽引動(dòng)力學(xué)院李益民教授主編(編寫(xiě)第一章、第五章、第六章和第七章),西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院郭育華副教授主審。參加編寫(xiě)的還有西安地鐵公司運(yùn)營(yíng)分公司工電部李晴助理工程師(編寫(xiě)第二章)、西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院牽引動(dòng)力學(xué)院劉芳璇講師(編寫(xiě)第三章)和朱慧勇助教(編寫(xiě)第四章)。全書(shū)由李益民負(fù)責(zé)統(tǒng)稿。
非常感謝西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院盧國(guó)濤和劉國(guó)清二位老師為本書(shū)編寫(xiě)提供了不少實(shí)用資料。
由于編者手中缺少綜合介紹磁浮鐵路技術(shù)的書(shū)籍,尤其缺少介紹中國(guó)國(guó)內(nèi)磁浮鐵路的書(shū)籍,因此書(shū)中疏漏和不足難免存在,敬請(qǐng)大家批評(píng)指正。
第一章 緒論
第一節(jié) 鐵路分類(lèi)
第二節(jié) 磁浮鐵路分類(lèi)
第三節(jié) 磁浮列車(chē)的工作原理
第四節(jié) 磁浮列車(chē)的分類(lèi)
第五節(jié) 國(guó)外磁浮交通技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展概況
第六節(jié) 磁浮軸承
復(fù)習(xí)思考題
第二章 直線電機(jī)
第一節(jié) 直線電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)
第二節(jié) 直線電機(jī)的工作原理
第三節(jié) 直線電機(jī)的分類(lèi)
第四節(jié) 有關(guān)直線電機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)
復(fù)習(xí)思考題
第三章 日本超導(dǎo)超高速磁浮鐵路技術(shù)
第一節(jié) 日本磁浮鐵路技術(shù)的發(fā)展過(guò)程
第二節(jié) 山梨試驗(yàn)線概況
第三節(jié) 基本原理
第四節(jié) 車(chē)輛及列車(chē)編組
第五節(jié) 供電及控制
復(fù)習(xí)思考題
第四章 德國(guó)常導(dǎo)超高速磁浮鐵路技術(shù)
第一節(jié) 概述
第二節(jié) 基本原理
第三節(jié) 列車(chē)與車(chē)輛
第四節(jié) 線路
第五節(jié) 供電與運(yùn)行控制
第六節(jié) 安全性能
第七節(jié) 環(huán)保性能
第八節(jié) 德國(guó)、日本超高速磁浮鐵路技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較
復(fù)習(xí)思考題
第五章 中國(guó)上海磁浮示范線
第一節(jié) 概述
第二節(jié) 線路設(shè)計(jì)
第三節(jié) 軌道結(jié)構(gòu)
第四節(jié) 車(chē)站與維修基地
復(fù)習(xí)思考題
第六章 日本中低速磁。篐SST系統(tǒng)
第一節(jié) 概述
第二節(jié) 工作原理
第三節(jié) HSST試驗(yàn)線
第四節(jié) 車(chē)輛
第五節(jié) 軌道
第六節(jié) 供電系統(tǒng)
第七節(jié) 安全與救援措施__
第八節(jié) HSST與TR系統(tǒng)的比較
復(fù)習(xí)思考題
第七章 我國(guó)磁浮鐵路研究、發(fā)展及實(shí)踐
第一節(jié) 磁浮技術(shù)在中國(guó)的研究及發(fā)展概況
第二節(jié) 我國(guó)已建成的磁浮鐵路線
第三節(jié) 我國(guó)在建或擬建的磁浮鐵路線
第四節(jié) 新型磁浮交通方式的探索
復(fù)習(xí)思考題
參考文獻(xiàn)
附錄 學(xué)習(xí)資源