|
31 двигателями обеспечивает достаточно эффективное торможение. Однако при расчете длины тормозного пути необходим учет усилий магнитного подвешивания. В противном случае, расчет сил торможения, пути и времени торможения будет иметь ошибку порядка 20 %. При разработке высокоскоростного транспорта с электродинамическим подвешиванием следует искать возможности снижения расходов электроэнергии и сверхпроводящих материалов. В конструктивных решениях таких систем можно выделить несколько направлений: один экипажный источник магнитного поля одновременно взаимодействует с двумя или более функционально различными элементами пути; один элемент пути взаимодействует с двумя или более функционально различными экипажными источниками магнитного поля; объединение нескольких функций (например, подвеса и направления) достигается приданием путевым и экипажным элементам соответствующих форм; использование материалов с резко различными магнитными свойствами (например, немагнитных и ферромагнитных). Принципиально система электродинамического подвеса экипажа высокоскоростного транспорта устойчива в вертикальном направлении и неустойчива в горизонтальном. Подсчитано, что суммарное боковое усилие, действующее на экипаж, может достигнуть порядка 150 Н при смещении сверхпроводящих левитационных элементов относительно оси симметрии путевого полотна на 100 мм. Для безопасной работы высокоскоростных экипажей боковое усилие должно компенсироваться направляющими силами бесконтактного взаимодействия сверхпроводящих магнитов, установленных на экипаже, которыми могут быть магниты подвеса или возбуждения синхронного линейного двигателя с токопроводящими элементами пути. Электродинамическое взаимодействие создает не только усилие магнитного отталкивания, но и значительное торможение, поэтому лучшие показатели имеют системы направления, работающие по принципу “нулевого потока”, в которых, направляющая и тормозная силы появляются только в момент бокового смещения экипажа. |
непригодны. При создании высокоскоростного транспорта предполагается использовать линейные асинхронные и синхронные двигатели. Применение линейных синхронных двигателей предполагает использование сверхпроводящих магнитов, что стало возможным благодаря достижениям в физике сверхпроводников и физике низких температур. Одним из наиболее эффективных направлений признано создание высокоскоростного транспорта с электродинамической системой магнитного подвешивания. В настоящее время в этой области проделана большая научноисследовательская работа, предложено значительное количество проектов, и созданы опытные образцы транспортных экипажей. Недостатками электродинамической системы подвешивания транспортных экипажей являются: неспособность ее работы при низких скоростях перемещения (до 80 км/ч) и высокая стоимость сверхпроводящих устройств. Система электродинамического подвешивания не может эффективно работать во время трогания поезда с места. Как уже отмечалось, электродинамическая система магнитного подвешивания предполагает использование линейных синхронных двигателей, основным преимуществом которых является возможность конструктивного их выполнения с большими воздушными зазорами (до 100 мм), которые поддерживаются практически постоянными в условиях высоких скоростей. Еще одним достоинством больших воздушных зазоров является улучшение динамики экипажа и повышение безопасности движения. В линейных синхронных двигателях регулирование силы тяги и скорости движения обеспечивается за счет изменения величины частоты тока. Технико-энергетические показатели линейных синхронных двигателей определяются значениями воздушного зазора, полюсного деления, ширины тягового и сверхпроводящего контуров, числом сверхпроводящих магнитов на экипаже и длиной питаемого током участка. Высокоскоростной транспорт с линейными синхронными двигателями обеспечивает достаточно эффективное торможение. Однако при расчете длины тормозного пути необходим учет усилий магнитного подвешивания. В противном случае, расчет сил торможения, пути и времени торможения будет иметь ошибку порядка 20 % /13/. При разработке высокоскоростного транс30 порта с электродинамическим подвешиванием следует искать возможности снижения расходов электроэнергии и сверхпроводящих материалов. В конструктивных решениях таких систем можно выделить несколько направлений: один экипажный источник магнитного поля одновременно взаимодействует с двумя или более функционально различными элементами пути; один элемент пути взаимодействует с двумя или более функционально различными экипажными источниками магнитного поля; объединение нескольких функций (например, подвеса и направления) достигается приданием путевым и экипажным элементам соответствующих форм; использование материалов с резко различными магнитными свойствами (например, немагнитных и ферромагнитных). Принципиально система электродинамического подвеса экипажа высокоскоростного транспорта устойчива в вертикальном направлении и неустойчива в горизонтальном. Подсчитано, что суммарное боковое усилие, действующее на экипаж, может достигнуть порядка 150 И при смещении сверхпроводящих левитационных элементов относительно оси симметрии путевого полотна на 100 мм. Для безопасной работы высокоскоростных экипажей боковое усилие должно компенсироваться направляющими силами бесконтактного взаимодействия сверхпроводящих магнитов, установленных на экипаже, которыми могут быть магниты подвеса или возбуждения синхронного линейного двигателя с токопроводящими элементами пути. Электродинамическое взаимодействие создает не только усилие магнитного отталкивания, но и значительное торможение, поэтому лучшие показатели имеют системы направления, работающие по принципу “нулевого потока”, в которых, направляющая и тормозная силы появляются только в момент бокового смещения экипажа /13/. Помимо обычных линейных синхронных машин, в системах скоростного транспорта предлагается использовать синхронные индукторные электродвигатели. Исследованию и расчету тяговых линейных синхронных двигателей посвящен ряд серьезных публикаций /88-90/. В связи с высокой стоимостью высокоскоростных систем с электродинамическим подвешиванием и линейными синхронными двигателями на первом этапе разработки новых видов 31 |