直線電機在中國高鐵地鐵中的廣泛應用

直線電機主要是直線電動機，它是一種將電能直接轉換成直線運動機械能，而不需任何中間轉換機構的傳動裝置。它是20世紀下半葉電工領域中具有新原理、新理論的新技術，它所具有的特突優(yōu)勢，已越來越引起了人們的重視。
 
 直線電機的結構可以根據(jù)需要制成扁平型、圓筒型或盤型等各種型式，它可以采用交流電源，直流電源或脈沖電源等各種電源進行工作。直線電機可以在幾秒鐘內把一架幾千公斤重的直升飛機拉到每小時幾百公里的速度，它在真空中運行時，其時速可達幾千上萬公里。在軍事上，人們利用它制成各種電磁炮，并試圖將它用于導彈、火箭的發(fā)射；在工業(yè)領域，直線電機被用于生產(chǎn)輸送線，以及各種橫向或垂直運動的一些機械設備中；直線電機除具有高速、大推力的特點以外還具有低速、精細的另一特點，例如，步進直線電機，它可 以做到步距為1μm的精度，因此，直線電機又被應用到許多精密的儀器設備中，例如計算機的磁頭驅動裝置、照相機的快門、自動繪圖儀、醫(yī)療儀器、航天航空儀器、各種自動化儀器設備等。除此之外，直線電機還被用于各種各樣的民用裝置中，如門、窗、桌、椅的移動，門鎖、電動窗簾的開、閉等等，尤其在交通運輸業(yè)中，人們利用直線電機制成了時速達500km以上的磁浮列車。
 
 磁浮技術是一種無接觸技術，它可在旋轉與直線運動中得到許多應用。
它的應用優(yōu)點是：
 
 
 
 
1、無接觸式應用，無磨擦，摩耗，振動噪音大幅下降，壽命長；
 
2、特殊場合應用，如真空、高溫、低溫、水蒸氣、生物體內等特殊應用，不損害原體；
 
3、需控制的場合應用，如位置、過速、振動等控制比較容易；
 
4、具有一些特殊場合應用：如記憶、學習、判斷能力的能力，運行狀態(tài)的監(jiān)視、記錄、診斷能力等；
 
5、可控力的分布性應用：如磁浮車、磁浮軸承各點位置力的分布與控制。
 
 
 
 
它的未來發(fā)展趨勢主要為：
 
 
 
1、控制上以DSP為主體的控制磁浮技術得到了更多的應用；
 
2、永磁材料、超導材料在磁浮技術中得到了進一步的應用；
 
3、多變量控制等控制理論促進了磁浮技術的發(fā)展；
 
4、計算機的發(fā)展普及，超大規(guī)模集成電路，新材料的發(fā)展，宇宙空間的發(fā)展，技術的高度化，多樣化以及節(jié)能環(huán)保等都對磁浮技術提出了要求。
 
 
 
 
磁浮技術按磁體與導體的不同組合有許多分類與相應的應用，磁浮列車僅僅是其中的一個具體應用。
 
 由直線電機與磁浮技術構成了磁浮列車的主體。不同型式直線電機與磁浮技術構成了不同型式的磁浮列車。
 
 磁浮列車改變了傳統(tǒng)軌道車輛靠輪軌摩擦力推進的方式，采用磁力懸浮車體，直線電機驅動技術，使列車在軌道上浮起滑行，在交通技術發(fā)展上是一個重大突破，被譽為21世紀一種理想的交通工具。磁浮列車與現(xiàn)有的常規(guī)列車相比，其突出的優(yōu)點主要表現(xiàn)為：
 
 
 
 
1、速度快，時速可達500km以上；
 
2、安全，無翻車或脫軌的危險；
 
3、無污染，乘坐舒適，無輪軌接觸的噪音和振動；
 
4、占地小，可高架且對軌道承重要求低，因而占地較少；
 
5、對復雜地形的適應性較強，爬坡能力強，轉彎半徑小；
 
6、造價不高，整體結構易維修，節(jié)能。
 
 
 
 
磁浮列車按其不同型式直線電機與磁浮技術可分為兩類：
 
1、常導吸浮型
 
 用一般導體線圈，以異性磁極相吸的原理，一般由同步或異步直線電動機驅動的，這樣一種磁浮列車，常稱為常導吸浮型磁浮列車，以德國為主要代表。時速可根據(jù)需要設計為100km/h或500km/h。磁浮高度一般在10mm。
 
2、超導斥浮型
 
 用低溫超導線圈，以同性磁極相斥原理，一般由同步直線電動機驅動的磁浮列車，常稱為超導斥浮型磁浮列車。以日本為主要代表。時速一般高速為多，即500km/h以上。磁浮高度可達100mm以上。
 
 磁浮列車的研制方向，可分為低速、中速和高速三種方式，見表1。開發(fā)低速磁浮的原因，一是傳統(tǒng)地鐵系統(tǒng)的造價急劇上升；二是電力電子技術和控制技術的發(fā)展。這兩個原因使其與傳統(tǒng)地鐵具有了競爭力。
 
 磁浮列車的優(yōu)越性引起世界許多發(fā)達國家的重視，已投入這一研究和試驗的有德國、日本、美國、俄羅斯、法國、英國、加拿大、韓國及瑞士、瑞典等，有的國家投資巨大。德國和日本是世界上磁浮列車研究與開發(fā)最強的國家，它們在國內建造了多條試驗線，我國上海浦東線主要引進了德國的技術。
 
 我國從80年代始，在國家投入少量經(jīng)費資助的情況下，少數(shù)高校、科研單位開展了常導磁浮列車的基礎性研究實驗工作，西南交大研制的4噸試驗車和國防科大研制的6噸試驗車先后實現(xiàn)了成功運行。1994年9月中科院在北京香山召開了磁浮列車專題會議，提出了要大力開展我國磁浮列車技術的研究與開發(fā)。國家科委對這方面的軟課題給予了支持，并列入了“九五”和“十五”重大科技計劃中。此外，我國與日本、德國、俄羅斯等國在磁浮列車的技術
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