列车辅助逆变器爆炸

动车是怎样运行的？

       是由受电弓受电获得能量运动起来的。

       地铁列车一共有 6 节，其中有动车，拖车。动车是中间四节，拖车是头尾两节，其中有两节车是带有受电弓的。

       当列车运行时，它就会在气压的作用下升起来从接触网获得直流 1500 伏电压，其工作原理很简单：从空压机获得气体推动气囊拉起下臂杆，其实就是大学所学的四连杆机构。升起来之后接触到高压接触网。

       受电弓得到直流 1500 伏的高电压后，怎么用呢，不是所有的电器都用这么高的德电压啊 ，而且有的用的是交流电压，这时候就要用到牵引逆变器(VVVF)和辅助电源系统（SIV）。

       辅助逆变器的也是一部分，大部分都是中车产的〈支持国产 〉，当然常牵庞巴迪也产这个。逆变器出来一部分给电机了，另外一部分在制动的时候被消耗了〈电阻制动〉。辅助电源系统就是把直流 1500 伏变为列车常用电压 110 伏，因为车上大部分控制器，继电器都用直流 110 伏。

扩展资料：

       受电弓的位置：

       受电弓安装在动车车顶，车顶上铺有绝缘层，所以不会导致车体受到高压，它从接触网受到高压后整个都是带电的。

       所以需要导流线来导流引入高压箱，再经过熔断器，再到牵引逆变器箱等等。气体从车体上来之后首先到达气动控制箱在到达气馕（图中黑色的一坨）拉动钢丝绳带动下臂，在车底也有一个继电器控制箱他控制着气路的导通。

       弓起来之后接触到电网给予电网一定的压力，保证可靠性接触，叫静态接触压力（有一定范围），这个压力是可调的（通过控制箱里面的阀），高速情况下只要接触网平滑、保持刚性接触就可以保证受流。

       碳滑条是有一定的厚度的，在运行过程中不断磨耗，假如被磨光了，弓头就要漏气了，弓头里面有气压，漏气了之后就会自动快速降弓，假如接触网不平滑就会导致碳滑条磨耗增大，或者有节点就会导致折断弓。

       百度百科-动车

       百度百科-受电弓

为什么高铁电弓上是交流电，到车箱还要变直流电再成交流电？

        高铁供电系统釆用单相2.7万伏是出于供电系统可靠性，经济性要求来考虑的。

        一根线一根横向受电弓，这样导线的横向架设时的横摆尺寸精度要求比较低，显然比三相四线制供电的跟踪精度（横向）要求要低得多！

        其次是电网简单，高铁电负荷并不是很大，利用大地做回路使供电造价进一步降低。

        采用交流供电时信令系统简单可靠，便于线路状态的分区间管理，比如利用线路对地电容值的变化来管理线路对地垂直距离变化量，对线路故障发现处理在蒙牙期间，确保供电网络的正常稳定运行，发现问题及时处理。

        在车上为什么要采用交流到直流的转换呢？

        1 交流转换成直流后，可以利用车载储能系统（电池组，电容柜等）对供电电压进行滤波，稳压。以保证列车运行中对电源稳定性要求，克服因电网转换，受电弓接触跳动等短时间供电间断造成的电压波动。同时也保护了受电弓接触瞬间电流不会因为接触不良而出很大的峰值，延长设备使用寿命。

        2 功率因数补偿，在交变直的过程中釆用PFC（功率因素校正） 技术，降低供电系统无功功率损耗，提高供电效率。

        3 EMC（电磁兼容）设计要求。交流电转换为直流电的过程中，通过电路抑制（共摸，差横，高频旁路等），将电网导入干扰比较好的消除。

        车载供电系统为什么要将直流电源再次逆変成三相交流电？

        这是因为列车供电需要而提出的。比如：驱动电机，车载用电系统，如：灯，空调等应用比较多的电压等级。三相交流电路通过变压器就很容易满足不同的电压要求。

        高铁顶部电弓上的交流电是2.75万伏单相，必须要变成直流电，然后再逆变成低压交流电440伏/400伏/220伏/100伏供车厢内使用，或者逆变成驱动机车所需要的2000V的三相变频交流，以便调节机车驱动电机转速。

        2.75万伏的单相高压是不能直接给照明系统供电的。

        2.75万伏的单相高压也是不能给驱动车厢的三相交流电动机供电的。

        高铁电动机单个的功率通常400KW以上，电压2000V，三相交流电。

首先要说的是，轨道交通的机车，是有直流供电的。

        轨道机车有直流电供电的。但是不是速度超过200km/h的铁路。

        现存的使用直流电给轨道交通供电的，部分地铁，以及部分轻轨。速度小于160KM/小时。

        国际上公认列车最高速度达200km/h及其以上的铁路，可称“高速铁路”。也就是我们说的高铁这个词语的由来。

        电气化铁路三大元件：牵引变电所，接触网，电力机车

那么直流供电的机车使用多大电压，以及为什么要使用直流供电呢？

        在直流供电中，有使用DC600V，DC750V，DC1500V，DC3000V四种，直流供电的特点其实很明显。

        因为本身机车和接触网之间的基础依靠受电弓。电压小的状态下，想要实现大功率，就需要电流增大。也就是说，直流电有个比较大的弊端是接触网与受电弓实时的接触电流比较大。

        容易产生电弧，对接触网和受电弓有损害。更主要的是，这种线路，在户外损耗大，在地铁线路中，地铁户外路段相对要少。因此，可以使用直流供电。

        地铁直流供电的唯一好处是，在优良的外部环境条件下，直流供电的线路建设成本低，好管理。

目前缓慢的形成，非标准化的统一：采用单向工频供电：25kv，或者是27.5KV供电。

        我们国家使用的是27.5kv的 单向工频交流电。

        日本的新干线，使用的是19－27.5KV，额定25KV， 瞬时最低17.5KV在22.5KV时可不降功运行。

        新干线接触网

为什么快速的高铁要使用交流供电？

        这里就要说一个核心点，对于高铁来说，高铁的速度快慢，并不是单单的看机车的电动机的马力有多高。主要其实是看，整个接触网，能够在多高的速度下，稳定运行。也就是说制约铁路高速的核心是：接触网。

        （1）接触网要尽量的地现，可以提供大功率，同时尽量降低电流，或者是控制在一定范围内。

        以交流电接触网为例，日本新干线峰值电流可以达到2000-3000A，这个数据，相信做机械行业的朋友都有了解。如果线路中有这种级别的电流，导线要用什么？

        导线要用铜盘，同时一定要加储能装置，例如超大电容，或者是储能的电机。不然对电网的冲击过大，很容易损坏。

        所以交流电在高速铁路上面，基本是都是必然的选择。

        （2）电网的损耗，长距离传输的损耗。

        我们都知道，现在长距离传输，出了极少数的几条，在建的直流特高压，基本上都是采用的交流电传输。一方面线路损耗小，同时可以通过变化电压，来降低损耗。

        对于高铁来说，动辄都是1000km的路程。线路损耗只有降到最低，才能够保证后期的维护和运营不至于亏本太多。

        （3）机车电机的选择

        交流电机，可以通过变频的方式控制电机的速度。控制方式更加灵活，同时反应速度快。比较典型的另一个产品，新能源 汽车 的特斯拉，使用的就是交流异步电机。（其他家都是永磁同步电机）

那么从接触网（交流电）——受电弓，机车电路系统（直流）——电机（交流电）的原因是什么？

        1、我们上面说了，高速铁路，之所以使用交流电，是因为只有交流电，可以供应高速状态下的机车运行的电力。各国的使用情况，也基本反馈出了，接触网都是交流电。这里就没有疑问了。

        2、机车通过受电弓，接触网接触网，然后获得了电能。但是这个有一个问题，那就是由于整个高铁的电路环路，使用是接触网一条线，然后通过馈线，还有轨道将电流送回变电所。（ 也可以说是接地线，当然这个说法不严谨）

这里就要提到一个电气化铁路中的一个电力的核心设备：牵引变流器。

        这是和谐号的其中一种牵引变流器

        其实从接触网27.5kv下来后，先进行的降压，一般会降压到1450v，或者是1350v，根据具体车型不同的变流器不同。

        然后牵引变流器，会将单相电，线转换为直流电，然后最后输出380v的三向交流电。

        牵引变流器

        最后的这个380v，才是整个机车的电机，其他设备使用的电。

        27.5千伏单相高压电，作为驱动电源，为的是便于输送，减少电损，便于受电，你弄三相，不光容易碰撞短路，还增加输电线成本。当机头上的受电弓，接受到高压电，因是单相，不能直接驱动电机，和给车厢各个方面供电。需要先将它整流成直流电，通过电容，形成相位差，再通过振荡，形成交流电，再通过变压器，把它变到驱动电机所需的电压。至于车厢所用的220伏，100伏这个无所谓，可以再次通过变压器。需要直流，可以再所需电压的输出端，加个整流桥，就行。

        高铁运行原理：单相交流电源，经过整流变成直流电源——逆变，将直流电源变成三相交流电源。

        再通过IGBT无级变速驱动车轮。

        可以类比骑行的电动车，用电池做电源，然后经过控制器——变频器逆变成三相交流电驱动车轮运行原理，大同小异的。

        本人对高铁电源不太熟悉，只能供大家参考。举我观察，将大电网三相高压电，降为27.5千伏三相交流电，经过大功率高压整流原件，变为27.5千伏正负极直流电源，将整流设备输出端正极接入电弓，负极连接铁轨，直接驱动列车电机进行回路。其它用电通过逆变器成220交流电或配用220伏直流电器，铁路供电网永远是连续性保证供电，它根据地域，站区分段设有27.5千伏直流电站，如果是某个地域，站间大电网仃电也不成问题。本人浅见，供参考。

        轨道交通逆变器研发告诉你，27.5kv交流才能远距离输送，交流好变压，电压高电流才小，输送距离才远。

        到机车需要调速，变频调速，PWM调速，这个必须是直流，所以需要把27.5kv变压成2.3kv交流，然后可控整流为3300V直流，为啥3300？因为局限于igbt技术，目前只有6500v管子。

        然后逆变为三相2200V PWM交流，注入电机，控制电机转速，转矩。

        辅助供电（照明，空调）是将3300直流转换为380.交流，不同品牌的转换方式有差异，但基本是pwm逆变再给隔离变压器。西门子，东芝，庞巴迪，ABB，川崎都不太一样的辅逆转换方案。

        简单点来说，为什么用交-直-交这种方式？第一个交指的是单相工频交流电，两万五千伏左右，电网中随便都能得到。最后一个交指的是交流电机，交流电机相对于直流电机，有更小体积，更大扭矩，没有复杂的换向器等优点。最后就是中间的这个直了，输入时交流电，输出的是交流电，为什么还劳心费力的变成直流电？其实原因很简单。懂得交直流电机原理的人都知道，直流电机很容易调速，比如随便改变电压就可以实现了。而交流电机调速就没那么简单了，一般需要改变供电的频率来实现，而改变供电频率，呃…，总之，知道这比直流调压复杂很多就行了。所以，为了很方便的控制那台交流电机，我在直流这里随便调压，然后转成不同频率的交流电供给交流电机，就很方便的实现了调速。

        列车供电为单相27.5KV交流电是因为线路简单，便于维护，供电电流小，节约线材，效率高。进入车内变为直流是为了给电池充电，驱动车内各种电器设备，同时也为了方便稳定电压，还为逆变驱动电机提供有利条件。

        1. 2.75万伏交流电是轨道上方的远距离距离馈电系统的最经济高效的传输方式。

        2. 2000伏变频驱动供电系统（高功率）、400伏中频交流电车载控制设备供电系统（中功率）、220伏“市电”供电系统都是为了电力能够高效、低耗能、设备重量轻、设备体积小、设备可靠性高等诸方面综合平衡的结果。

高速列车采用了什么高新技术？

       当人们看到具有流线型华丽外表的高速列车，以300千米的时速从身边呼啸而过时，都会感到惊叹不已。人们不禁会问，高速列车何以能有如此高的速度呢？

       高速列车跑得快，必须具备以下条件：要有大功率的牵引动力拉着列车跑；要求车辆又轻又稳；由于列车阻力与速度平方成正比，所以必须采用流线型车体以减少阻力等一系列措施，才能实现列车高速运行；列车跑得快，还要能及时停下来，因此高速列车不像普通列车那样依靠闸瓦与车轮摩擦力来制动，而要采用先进的综合制动手段；高速列车在线路上高速行驶，必须确保运行安全，这就要有一套确保安全的运行指挥系统，同时高速铁路的轨道、桥梁的结构与技术条件必须满足高速列车高速行驶的要求；高速列车向旅客提供高档次的旅行服务，所以需要具备相应的服务设施等等，高速列车又是怎样满足这些要求的呢？

       原因是高速列车采用了各种最新的高新技术成果。它集机械、电子、控制、通讯、空气动力学、环境保护等一系列学科的精华，综合利用了电子计算机、信息技术、新材料、电力电子元件等多种新产品，使之成为世界上仅次于飞机的高速交通工具。下面就让我们来看看高速列车究竟采用了哪些高新技术。

       （1）牵引动力装置的重大突破。

       高速列车要达到高速运行，必须具有大功率的牵引系统。目前普通旅客列车所需牵引功率大约为2000~3000千瓦。如果列车行车时速要达到300千米以上，牵引功率大约在10000千瓦左右。这样大的高速列车功率，通常只有用电力牵引才能获得。随着近代大功率电力电子半导体元件及电子计算机控制技术的发展，出现了大功率交—直—交变流技术。

       高速列车所需要的牵引调速性能，不像汽车那样采用简单的机械变速传动方式，而是采用“电传动”方式，即机车从电网获得电能（或将机车发动机的机械能转变成电能），然后通过变流器调节该电能的电压、频率等实现电动机调速，带动列车轮旋转使列车前进。

       电传动系统一般分为“交—直”和“交—直—交”等类型。“交—直”电传动是将机车从供给电能的接触网经受电弓获得的交流电，再经整流器将其变成电压可调的直流电，供给直流电机牵引列车，通过改变电压实现变速。但由于直流牵引电动机结构复杂，电刷易磨耗，维修量大，单位重量比功率小等原因，不适合高速列车。而“交—直—交”电传动是将获得的单相交流电，经变流器变成直流电，再经逆变器将直流电变成电压和频率都可调的三相交流电，供给三相交流电动机，驱动列车。当今高速列车都采用“交—直—交”电传动方式，它具有可实现大功率、交流电机重量轻、少维修、利于轮轨粘着、易实现再生制动等优点，这些都是高速列车希望获得的性能。如再生制动能将高速列车巨大的动能通过电动机转变为发电机工况运行，使列车动能被利用，重新转化为电能，反馈回电网，具有较好的经济性。尤其是当前“交—直—交”变流及逆变器元件的迅速发展，十几年来从可控硅晶闸管发展到大电流门极可关断晶闸管，进而采用高压绝缘双极晶体管及智能功率模块等，使逆变器性能及机车控制等得到进一步改善。

       （2）动力性能优良的高速转向架。

       高速列车走行性能是极为重要的。它要求列车即使在有一定不平顺的线路上运行时，列车本身的振动和线路激扰的振动都要被衰减在一定水平以下。要达到这一要求，必须有性能优良的转向架。为此，必须对转向架各悬挂参数进行优化设计。

       设计师们利用计算机仿真技术在计算机上对列车的运动进行模拟分析，通过改变转向架的悬挂参数得到不同的结果，从而可以选取最佳的参数，并对其进行合理匹配，再在试验台上进行滚动试验和在线路上进行运行试验，以进一步验证。为了使列车能高速平稳运行，对转向架的制造和组装精度要求非常严格。国外高速列车要求同一轮对左右滚动圆直径之差小于0．2毫米，这远比一般列车高很多，所以必须要具有高水平的制造技术。目前一些技术比较先进的国家，已经能够制造出在时速300千米以上仍具有良好走行性能的高速转向架。

       （3）采用新材料使列车轻量化。

       为了抵消高速所引起的动力作用，降低高速列车的轴重（即列车轻量化）非常必要。降低轴重对减轻地基的振动，减少线路的破坏和维修工作量等非常有效。同时，降低轴重还可以起到减少能耗的效果。降低轴重除了进行结构优化设计外，采用轻型材料也是非常有效的方法。目前高速列车车体采用的材料有耐候钢、不锈钢、铝合金等。在轻量化上不锈钢优于耐候钢，铝合金又优于不锈钢。在车体内装饰上，广泛采用玻璃纤维加强塑料、聚氨酯等高分子复合材料，这些新材料的采用，大大降低了列车内装饰的重量。流线型的高速车体外形由于高速列车的高速运行，空气动力学问题在高速铁路中占有很重要的地位。由于空气阻力与运行速度的平方成正比，当列车以时速300千米运行时，其空气阻力约占列车全部阻力的80％，所以高速列车头形必须进行流线化设计，并考虑车体表面平滑化等各种减阻措施。

       同时，高速列车也必须考虑气密性与气密强度问题。高速列车的空调通风系统，不但要把车外新鲜空气提供给车内，而且在车外空气压力变化时，还要具有保持车内压力基本不变的功能。另外，列车在进入隧道后车外压力变化很大也很突然，给高速列车换气系统的设计制造带来了困难。目前国外高速列车在通过隧道时，采取关闭换气口，设板簧压力保护装置和有源压力保护装置等措施，可以满足高速运行条件下既能换气通风又能起到压力保持作用。为满足舒适度要求，不使乘客耳膜有不适感，高速列车对车厢内空气压力的变化幅度和变化率都有严格规定，也就是要求压力变化率小于每秒300帕，最大变化幅值小于1000帕，以免乘客产生类似飞机降落时的耳膜不适。

       （4）高性能的安全制动装置。

       列车运行的运动能量与速度的平方成正比，如列车自重700吨，以时速300千米运行，其具有的动能为2430兆焦耳，高速列车制动系统必须在一定时间内将这些能量转化为热量耗散掉，或将牵引电动机变成发电机把机械能转化为电能反馈回电网。

       利用摩擦直接将动能转化成热量的制动系统称为机械制动系统，转化成电能反馈给电网的制动系统称为再生制动系统。高速列车的机械制动系统大多为盘形制动，它是用锻钢或铸钢制成的钢盘安装在车轴或车轮辐板上，利用粉末冶金闸片与制动盘摩擦产生热量来耗散能量。高速列车制动系统需要消耗巨大的能量，单独依靠机械制动系统很难满足要求。目前大多数高速列车都有再生制动系统，并且在制动时优先使用再生制动。

       除了机械摩擦制动和再生制动外，在高速列车上常用的还有磁轨制动与涡流制动。磁轨制动是给悬吊在转向架上的电磁铁通电后，使其与钢轨间产生吸力，牢牢地吸在钢轨上，靠电磁铁与钢轨间的摩擦来制动。涡流制动是依靠涡流线圈与钢轨间相互作用产生的磁吸引力进行制动。磁轨与涡流制动可在高速下增加制动力。总之，高速列车必须采用综合制动手段，以达到高速下的制动要求。

       （5）可靠的供电受流技术。

       高速列车绝大多数都是电力牵引，高速受流也就是在列车行驶中获得稳定的供电，这是开发高速列车需要解决的问题之一。高速列车运行中需要由地面供电系统通过接触网经受电弓获得电能，牵引列车运行。这种受流方式只能依靠受电弓在接触网导线上滑动获得电流，因此，保持受电弓与接触网导线良好的接触，以使列车能够连续获得电流是至关重要的。

       由于接触网的不平顺或受电弓的振动，会使得受电弓与接触网导线瞬时离开，这种现象一般用离线率，即受电弓离线时间与整个运行时间的比来表示受流的质量。受电弓与接触网导线离线不仅恶化受流质量，还会使受电弓与接触网导线间产生电弧、增加噪声、电蚀接触网导线和受电弓滑板，从而降低接触网导线使用寿命。在列车行驶的震动中仍能保持良好的接触是高速列车受流所应该解决的问题。为保证受流质量，接触网导线的波动速度至少要大于1．4倍的列车速度。这是由于接触网导线是柔性悬链线，它在受电弓抬升力的作用下，导线发生变形而出现波动，这种波动会沿接触网导线方向传递。提高接触网导线的波动速度可用增加导线的张力和降低其线密度来实现。因此，高速铁路接触网导线必须具有高强度低重量，并具有较好的平顺性。

       对高速列车来说，性能优良的受电弓是非常必要的。目前可以用计算机数值模拟技术，对受电弓与接触网的震动进行模拟分析，优化选择受电弓与接触网的各种参数。

       （6）智能化的检修技术。

       高速列车要高效率地运行，必须做到能快速维修、少维修甚至无维修。如德国高速列车在回检修基地前100千米处，就根据列车监视、故障诊断的结果，通过信息系统传递给检修基地，在列车还没有到达之前已经做好了一切检修准备。

       各国高速列车正在将维修保养方式由定期检查逐步转向事后处理，这就给车辆设计提出了更高的要求。一般设计师通过进行多重系统设计来解决问题，也就是设有两套以上备用系统，紧急时备用系统投入运用。

       先进的故障诊断及地面信息管理系统是实现车辆状态维修的前提。目前各国高速列车都做到了3000千米以内不需任何维修，一般预防性维修大多以模块化换修为主，以节省列车维修停车时间，提高列车使用效率。

       （7）全新的环保技术。

       高速列车速度高，产生较大的噪声、振动、电磁干扰等现象。所以发展高速列车必须采取各种环保技术，制订防止噪声、振动和电磁兼容的对策，对列车内、外的环境条件都有明确的标准。同时，排污问题也不能采用普通列车的开放式排污方法。目前高速列车大多采用与飞机相同的集便系统，按类型有循环式、喷射式和真空式。在车辆基地有污物处理系统，使其达到国家规定的排放标准后向外排放。

磁悬浮列车的原理

       自1825年世界上第一条标准轨铁路出现以来，轮轨火车一直是人们出行的交通工具。然而，随着火车速度的提高，轮子和钢轨之间产生的猛烈冲击引起列车的强烈震动，发出很强的噪音，从而使乘客感到不舒服。由于列车行驶速度愈高，阻力就愈大。所以，当火车行驶速度超过每小时300公里时，就很难再提速了。

       如果能够使火车从铁轨上浮起来，消除了火车车轮与铁轨之间的摩擦，就能大幅度地提高火车的速度。但如何使火车从铁轨上浮起来呢？科学家想到了两种解决方法：一种是气浮法，即使火车向铁轨地面大量喷气而利用其反作用力把火车浮起；另一种是磁浮法，即利用两个同名磁极之间的磁斥力或两个异名磁极之间磁吸力使火车从铁轨上浮起来。在陆地上使用气浮法不但会激扬起大量尘土，而且会产生很大的噪音，会对环境造成很大的污染，因而不宜采用。这就使磁悬浮火车成为研究和试验的的主要方法。

       当今，世界上的磁悬浮列车主要有两种“悬浮”形式，一种是推斥式；另一种为吸力式。推斥式是利用两个磁铁同极性相对而产生的排斥力，使列车悬浮起来。这种磁悬浮列车车厢的两侧，安装有磁场强大的超导电磁铁。车辆运行时，这种电磁铁的磁场切割轨道两侧安装的铝环，致使其中产生感应电流，同时产生一个同极性反磁场，并使车辆推离轨面在空中悬浮起来。但是，静止时，由于没有切割电势与电流，车辆不能产生悬浮，只能像飞机一样用轮子支撑车体。当车辆在直线电机的驱动下前进，速度达到80公里／小时以上时，车辆就悬浮起来了。吸力式是利用两个磁铁异性相吸的原理，将电磁铁置于轨道下方并固定在车体转向架上，两者之间产生一个强大的磁场，并相互吸引时，列车就能悬浮起来。这种吸力式磁悬浮列车无论是静止还是运动状态，都能保持稳定悬浮状态。这次，我国自行开发的中低速磁悬浮列车就属于这个类型。

       “若即若离”，是磁悬浮列车的基本工作状态。磁悬浮列车利用电磁力抵消地球引力，从而使列车悬浮在轨道上。在运行过程中，车体与轨道处于一种“若即若离”的状态，磁悬浮间隙约1厘米，因而有“零高度飞行器”的美誉。它与普通轮轨列车相比，具有低噪音、低能耗、无污染、安全舒适和高速高效的特点，被认为是一种具有广阔前景的新型交通工具。特别是这种中低速磁悬浮列车，由于具有转弯半径小、爬坡能力强等优点，特别适合城市轨道交通。

       德国和日本是世界上最早开展磁悬浮列车研究的国家，德国开发的磁悬浮列车Transrapid于1989年在埃姆斯兰试验线上达到每小时436公里的速度。日本开发的磁悬浮列车MAGLEV (Magnetically Levitated Trains)于1997年12月在山梨县的试验线上创造出每小时550公里的世界最高纪录。德国和日本两国在经过长期反复的论证之后，均认为有可能于下个世纪中叶以前使磁悬浮列车在本国投入运营。

       磁悬浮列车运行原理

       磁悬浮列车是现代高科技发展的产物。其原理是利用电磁力抵消地球引力，通过直线电机进行牵引，使列车悬浮在轨道上运行（悬浮间隙约1厘米）。其研究和制造涉及自动控制、电力电子技术、直线推进技术、机械设计制造、故障监测与诊断等众多学科，技术十分复杂，是一个国家科技实力和工业水平的重要标志。它与普通轮轨列车相比，具有低噪音、无污染、安全舒适和高速高效的特点，有着“零高度飞行器”的美誉，是一种具有广阔前景的新型交通工具，特别适合城市轨道交通。磁悬浮列车按悬浮方式不同一般分为推斥型和吸力型两种，按运行速度又有高速和中低速之分，这次国防科大研制开发的磁悬浮列车属于中低速常导吸力型磁悬浮列车。

       磁悬浮列车的种类

       磁悬浮列车分为常导型和超导型两大类。常导型也称常导磁吸型，以德国高速常导磁浮列车transrapid为代表，它是利用普通直流电磁铁电磁吸力的原理将列车悬起，悬浮的气隙较小，一般为10毫米左右。常导型高速磁悬浮列车的速度可达每小时400～500公里，适合于城市间的长距离快速运输。而超导型磁悬浮列车也称超导磁斥型，以日本MAGLEV为代表。它是利用超导磁体产生的强磁场，列车运行时与布置在地面上的线圈相互作用，产生电动斥力将列车悬起，悬浮气隙较大，一般为100毫米左右，速度可达每小时500公里以上。这两种磁悬浮列车各有优缺点和不同的经济技术指标，德国青睐前者，集中精力研制常导高速磁悬浮技术;而日本则看好后者，全力投入高速超导磁悬浮技术之中。

       德国的常导磁悬浮列车

       常导磁悬浮列车工作时，首先调整车辆下部的悬浮和导向电磁铁的电磁吸力，与地面轨道两侧的绕组发生磁铁反作用将列车浮起。在车辆下部的导向电磁铁与轨道磁铁的反作用下，使车轮与轨道保持一定的侧向距离，实现轮轨在水平方向和垂直方向的无接触支撑和无接触导向。车辆与行车轨道之间的悬浮间隙为10毫米，是通过一套高精度电子调整系统得以保证的。此外由于悬浮和导向实际上与列车运行速度无关，所以即使在停车状态下列车仍然可以进入悬浮状态。

       常导磁悬浮列车的驱动运用同步直线电动机的原理。车辆下部支撑电磁铁线圈的作用就象是同步直线电动机的励磁线圈，地面轨道内侧的三相移动磁场驱动绕组起到电枢的作用，它就象同步直线电动机的长定子绕组。从电动机的工作原理可以知道，当作为定子的电枢线圈有电时，由于电磁感应而推动电机的转子转动。同样，当沿线布置的变电所向轨道内侧的驱动绕组提供三相调频调幅电力时，由于电磁感应作用承载系统连同列车一起就象电机的“转子”一样被推动做直线运动。从而在悬浮状态下，列车可以完全实现非接触的牵引和制动。

       日本的超导磁悬浮列车

       超导磁悬浮列车的最主要特征就是其超导元件在相当低的温度下所具有的完全导电性和完全抗磁性。超导磁铁是由超导材料制成的超导线圈构成，它不仅电流阻力为零，而且可以传导普通导线根本无法比拟的强大电流，这种特性使其能够制成体积小功率强大的电磁铁。

       超导磁悬浮列车的车辆上装有车载超导磁体并构成感应动力集成设备，而列车的驱动绕组和悬浮导向绕组均安装在地面导轨两侧，车辆上的感应动力集成设备由动力集成绕组、感应动力集成超导磁铁和悬浮导向超导磁铁三部分组成。当向轨道两侧的驱动绕组提供与车辆速度频率相一致的三相交流电时，就会产生一个移动的电磁场，因而在列车导轨上产生磁波，这时列车上的车载超导磁体就会受到一个与移动磁场相同步的推力，正是这种推力推动列车前进。其原理就象冲浪运动一样，冲浪者是站在波浪的顶峰并由波浪推动他快速前进的。与冲浪者所面对的难题相同，超导磁悬浮列车要处理的也是如何才能准确地驾驭在移动电磁波的顶峰运动的问题。为此，在地面导轨上安装有探测车辆位置的高精度仪器，根据探测仪传来的信息调整三相交流电的供流方式，精确地控制电磁波形以使列车能良好地运行。

       超导磁悬浮列车也是由沿线分布的变电所向地面导轨两侧的驱动绕组提供三相交流电，并与列车下面的动力集成绕组产生电感应而驱动，实现非接触性牵引和制动。但地面导轨两侧的悬浮导向绕组与外部动力电源无关，当列车接近该绕组时，列车超导磁铁的强电磁感应作用将自动地在地面绕组中感生电流，因此在其感应电流和超导磁铁之间产生了电磁力，从而将列车悬起，并经精密传感器检测轨道与列车之间的间隙，使其始终保持100毫米的悬浮间隙。同时，与悬浮绕组呈电气连接的导向绕组也将产生电磁导向力，保证了列车在任何速度下都能稳定地处于轨道中心行驶。

       目前存在的技术问题

       尽管磁悬浮列车技术有上述的许多优点，但仍然存在一些不足：

       (1)由于磁悬浮系统是以电磁力完成悬浮、导向和驱动功能的，断电后磁悬浮的安全保障措施，尤其是列车停电后的制动问题仍然是要解决的问题。其高速稳定性和可靠性还需很长时间的运行考验。

       (2)常导磁悬浮技术的悬浮高度较低，因此对线路的平整度、路基下沉量及道岔结构方面的要求较超导技术更高。

       (3)超导磁悬浮技术由于涡流效应悬浮能耗较常导技术更大，冷却系统重，强磁场对人体与环境都有影响。分享给你的朋友吧：人人网新浪微博开心网MSNQQ空间

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辅助逆变器和牵引逆变器有什么不同

       辅助逆变器和牵引逆变器的不同在于：使用的电力系统不同。

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城轨列车主牵引变流器是什么逆变器型号

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