城軌磁懸浮交通線路最大坡度研究

1、專業(yè)專業(yè)知識(shí)分享版分享版使命：加速中國(guó)職業(yè)化進(jìn)程使命：加速中國(guó)職業(yè)化進(jìn)程聯(lián)系電話：聯(lián)系電話：075586153458【摘要】文章分析了城軌磁懸浮列車的牽引制動(dòng)特性以及附加阻力的影響并通過(guò)計(jì)算確定了其最大坡度?！娟P(guān)鍵詞】城市軌道交通城軌磁浮列車最大坡度城市軌道交通正線的最大坡度是線路的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之一合理地確定線路最大坡度具有很重要的意義。對(duì)于城軌車輛來(lái)說(shuō)必須使其性能適應(yīng)線路的最大坡度。1牽引制動(dòng)特性所確定的最大坡度牽引制動(dòng)特性所確定的最

2、大坡度列車通過(guò)最大坡道的速度不應(yīng)過(guò)低以免影響線路的運(yùn)送能力列車通過(guò)最大坡道的速度不應(yīng)低于36~40kmh。另一個(gè)要求是車輛在最大坡道上停車后應(yīng)能隨時(shí)起動(dòng)加速(此時(shí)的起動(dòng)加速度比在平道上起動(dòng)時(shí)低得多)。城軌磁懸浮列車在正常運(yùn)行時(shí)主要采用反向推力制動(dòng)并裝備有應(yīng)急機(jī)械制動(dòng)裝置當(dāng)列車遇到需緊急制動(dòng)的情況時(shí)可以采取緊急機(jī)械制動(dòng)方式處理。所以列車在最大坡度上下坡時(shí)不需要考慮反向推力的制動(dòng)能力。由于目前我國(guó)的城軌磁浮系統(tǒng)尚處于試驗(yàn)階段還沒(méi)有相關(guān)的牽引

3、特性曲線資料。參考采用直線感應(yīng)電機(jī)提供動(dòng)力的地鐵車輛牽引特性曲線可以得到大致的城軌磁浮車輛牽引特性曲線。其中速度從0到36kmh為恒轉(zhuǎn)矩加速?gòu)?6kmh到100kmh為恒功率加速。根據(jù)牽引特性曲線在速度v=0~36kmh時(shí)單節(jié)車輛的推力F=21kN。根據(jù)相關(guān)研究若單節(jié)磁浮車輛的總質(zhì)量為M(t)運(yùn)行速度為v(ms)當(dāng)v0時(shí)受流器所受的阻力Wc=41.68N。單節(jié)車輛的電磁阻力:v5.56ms時(shí)綜合以上分析可得當(dāng)列車通過(guò)最大坡道的速度取規(guī)定

4、的下限即v=36kmh時(shí)此時(shí)列車的牽引力最大列車的基本阻力取得極小值?？紤]惡劣情況下(如其中一輛動(dòng)車發(fā)生故障)此時(shí)兩輛動(dòng)車?yán)瓌?dòng)列車在最大坡道上以36kmh的速度運(yùn)行此時(shí)可以求出最大坡度值imax。式中:F為直線電機(jī)的額定推力(kN)P為單節(jié)車輛總重(t)imax為最大坡度(‰)。將F=3500NP=22tWJ2z=1710.77Ng=9.8ms2代入式(6)得到專業(yè)專業(yè)知識(shí)分享版分享版使命：加速中國(guó)職業(yè)化進(jìn)程使命：加速中國(guó)職業(yè)化進(jìn)程聯(lián)系

5、電話：聯(lián)系電話：075586153458根據(jù)西南交大磁浮所提供的資料可以得到中低速磁浮列車的起動(dòng)阻力非常小可以忽略不計(jì)。車輛在最大坡道上起動(dòng)時(shí)起動(dòng)加速度為aq。對(duì)最大坡度imax=62.3‰進(jìn)行起動(dòng)檢驗(yàn)。計(jì)算結(jié)果說(shuō)明城軌磁浮列車在牽引動(dòng)力損失13的情況下列車仍然可以在62.3‰的坡道上起動(dòng)并能以36kmh的速度正常運(yùn)行因此最大坡度取62.3‰能夠滿足要求取整后得到城軌磁浮交通線路正線的最大坡度為60‰(不考慮坡度折減)。2.附加阻力對(duì)最

6、大坡度的影響附加阻力對(duì)最大坡度的影響輪軌系統(tǒng)引起曲線附加阻力減緩的原因:當(dāng)機(jī)車車輛駛?cè)雸A曲線后由于動(dòng)輪踏面發(fā)生橫向滑動(dòng)且曲線外軌較內(nèi)軌長(zhǎng)使車輪產(chǎn)生縱向滑動(dòng)等原因而引起機(jī)車粘著系數(shù)降低。曲線半徑愈小這種現(xiàn)象愈顯著。城軌磁浮列車在平面直線上運(yùn)動(dòng)時(shí)當(dāng)車體上安裝的直線電機(jī)定子接通三相電流后定子與其正下方的軌道上敷設(shè)的反應(yīng)板產(chǎn)生一個(gè)移動(dòng)磁場(chǎng)該磁場(chǎng)在感應(yīng)板上感應(yīng)出電流和感生磁場(chǎng)由于磁場(chǎng)的作用產(chǎn)生推力牽引列車前進(jìn)或后退。列車在平面曲線上運(yùn)動(dòng)時(shí)車輛上的

7、直線電機(jī)定子與反應(yīng)板不再正對(duì)而是產(chǎn)生一定的橫向偏離就會(huì)削弱感生磁場(chǎng)從而影響產(chǎn)生的推力。由于車輛的懸浮導(dǎo)向電磁鐵只允許與其平衡位置極其微小的動(dòng)態(tài)波動(dòng)所以直線電機(jī)定子與反應(yīng)板的橫向偏離也很小對(duì)推力和電磁阻力的影響就很小列車阻力的變化也就很小故中低速磁浮列車的曲線附加阻力可以忽略。隧道里的縱坡考慮隧道附加阻力需減緩縱坡尚無(wú)正式的試驗(yàn)公式?？紤]到城軌車輛速度較低其隧道附加阻力與坡道阻力相比要小很多故忽略不計(jì)。3.結(jié)論結(jié)論綜合以上分析建議城軌磁浮