第2代中低速磁懸浮車輛介紹

杜曉峰

摘 要：本文介紹了第2代中低速磁懸浮列車的一些情況，介紹了磁懸浮車輛的大體結(jié)構(gòu)。

關(guān)鍵詞：中低速磁懸??；懸浮系統(tǒng)；電磁鐵；懸浮架

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.203

0 引言

隨著我國城市軌道交通的大發(fā)展，不僅傳統(tǒng)的地鐵、輕軌有很大的市場(chǎng)，新興的市域鐵路、現(xiàn)代有軌電車、單軌列車、空軌列車、中低速磁浮列車等多元化的城市軌道交通系統(tǒng)都得到關(guān)注。這表明我國對(duì)城市軌道交通不僅需求旺盛，而且具有明顯的求新求變的特點(diǎn)，為中低速磁浮交通的發(fā)展提供了廣闊的市場(chǎng)空間。

在此情況下，中國中車集團(tuán)大連機(jī)車車輛有限公司和西南交大合作，研制了第2代中低速磁懸浮列車的工程樣車。

1 主要技術(shù)參數(shù)

車體長度： 12000mm

車輛高度： ≤3850mm

車體寬度： 2800mm

地板面距軌面車輛高度： 1000mm

單個(gè)懸浮架最大懸浮能力： 2*4 t

相鄰客氣彈簧縱向間距： 2880mm

車鉤中心線距軌面高度： 600±10 mm

車輛最大運(yùn)用速度： 140km/h

線路軌距： 1900mm

2 牽引供電

牽引供電采用DC1500V（電壓范圍DC1000V～1800V）。走行梁兩側(cè)絕緣敷設(shè)正極接觸軌和負(fù)極接觸軌。

正極接觸軌受電，負(fù)極接觸軌解決了雜散電流腐蝕防護(hù)的問題。

外殼保護(hù)因與負(fù)極不連接，保護(hù)接地線由車體連接到轉(zhuǎn)向架，再通過轉(zhuǎn)向架上面的導(dǎo)電橡膠，和軌道接觸。

3 懸浮系統(tǒng)

列車依靠下部懸浮轉(zhuǎn)向架的電磁鐵，通電后與軌道間產(chǎn)生的吸引力實(shí)現(xiàn)懸浮。每組電磁鐵都由對(duì)應(yīng)的獨(dú)立懸浮控制器，控制其懸浮和下落。

（1）懸浮系統(tǒng)主要包括懸浮架、懸浮電磁鐵和懸浮控制系統(tǒng)，懸浮控制系統(tǒng)通過控制懸浮電磁鐵電流的大小實(shí)現(xiàn)對(duì)懸浮氣隙的調(diào)節(jié)和控制。列車由三個(gè)懸浮架組成，每個(gè)懸浮架之間機(jī)械解耦。每個(gè)懸浮架左右兩側(cè)各有四個(gè)電磁鐵線圈，分為兩組控制，即每個(gè)懸浮架的懸浮由四組電磁鐵線圈實(shí)現(xiàn)。每個(gè)懸浮架有四個(gè)懸浮控制點(diǎn)，每一個(gè)懸浮控制點(diǎn)的控制由兩個(gè)電磁鐵線圈和一套懸浮控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，一節(jié)車總共有12個(gè)懸浮控制點(diǎn)。

（2）懸浮控制系統(tǒng)主要包括懸浮間隙傳感器、懸浮控制電路和懸浮控制主電路（斬波器）三個(gè)部分，懸浮控制電路和懸浮控制主電路安裝都在懸浮控制箱內(nèi)，懸浮間隙傳感器安裝在極板端部。

（3）懸浮間隙傳感器用于檢測(cè)極板與F形軌道間的氣隙和電磁鐵垂向運(yùn)動(dòng)加速度，檢測(cè)信號(hào)通過電纜送到懸浮控制電路。懸浮控制電路主要實(shí)現(xiàn)車輛的懸浮控制算法，通過傳感器傳送上來的信號(hào)，計(jì)算出電磁鐵需要的電流，用于主電路開關(guān)管（IGBT）的開通和關(guān)斷。懸浮控制主電路控制主電源的開通、關(guān)斷和保護(hù)，通過斬波器，控制IGBT的開通和關(guān)斷，在電磁鐵上實(shí)現(xiàn)控制計(jì)算得到電流。

（4）懸浮控制器主要技術(shù)參數(shù)：

最大懸浮起浮間隙：20mm，額定懸浮間隙：8mm

動(dòng)態(tài)懸浮間隙：8±2mm，但緩和曲線、小半徑曲線、道岔等特殊區(qū)段懸浮情況需根據(jù)具體情況另行研究

額定輸入電壓：DC330V

4 牽引系統(tǒng)

（1）牽引系統(tǒng)主要由牽引逆變器、懸浮電源變換器、靜止逆變器、高壓分線箱、高壓電器柜、直線電機(jī)等設(shè)備組成。每節(jié)車配置1臺(tái)牽引逆變器，為6臺(tái)直線感應(yīng)電機(jī)供電。電制動(dòng)在高速范圍內(nèi)采用再生制動(dòng)。在低速區(qū)時(shí)，直線感應(yīng)電機(jī)的再生制動(dòng)力達(dá)不到規(guī)定值時(shí)采用反向制動(dòng)。（2）牽引變流器將DC1500電壓變換成頻率和幅值都可調(diào)的三相交流電壓（AC 0V～1170V），給直線牽引電動(dòng)機(jī)供電。（3）靜止逆變器將DC1500電壓變換成工頻三相交流電（AC380V，50Hz），用于日常的交流負(fù)載。（4）懸浮電源變換器將DC1500電壓變換成DC330V，用于懸浮系統(tǒng)的供電。

5 懸浮架

（1）懸浮架位于車廂與軌道之間，主要用于承受和傳遞懸浮、導(dǎo)向、驅(qū)動(dòng)與制動(dòng)等載荷、適應(yīng)軌道曲線、減緩車廂振動(dòng)的機(jī)構(gòu)。（2）采用3模塊裝配懸浮架，鋁合金結(jié)構(gòu)模塊裝配；非接觸驅(qū)動(dòng)直線感應(yīng)電機(jī)；大位移的線性軸承； 長直線電機(jī) ；單抗側(cè)滾梁。（3）大空簧中置，每模塊2個(gè)空氣彈簧，整車6個(gè)。

6 結(jié)論

目前，第2代磁懸浮列車已經(jīng)在大連機(jī)車車輛有限公司下線，已經(jīng)完成了各項(xiàng)廠內(nèi)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示了列車完全能滿足使用要求。