Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное бюджетное государственное образовательное учреждение

высшего образования

Новосибирский государственный технический университет

Кафедра электротехнических комплексов

Реферат

по дисциплине «Современные проблемы электрической тяги»

на тему «Транспортное средство на электродинамической подвеске»

Факультет: ФМА

Группа: ЭММ-13

Студенты: Копылов М.А.

Куликов К. И.

Преподаватель: Щуров Н.И.

Новосибирск – 2015

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 3

1 РАЗЛИЧИЯ МЕЖДУ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ И ЭЛЕКТРОДИНИМИЧЕСКОЙ ПОДВЕСКАМИ 4

1.1 Транспортное средство на электромагнитной подвеске 4

1.2 Транспортное средство на электродинамической подвеске 5

2 ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКОГО ПОДВЕСА 6

3 ЛИНЕЙНЫЙ СИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ 14

4. ТЕНДЕНЦИИ РАСПОЛОЖЕНИЯ СВЕРХПРОВОДЯЩИХ МАГНИТОВ И ПУТЕВЫХ КОНТУРОВ 16

5. ПРИМЕРЫ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ С ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКОЙ ПОДВЕСКОЙ 19

6. СИСТЕМА ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ 22

7 ВОЗМОЖНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ТРАНСПОРТА С ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКОЙ ПОДВЕСКОЙ 24

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 25

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 26

Введение

Транспорт представляет собой совокупность четырех систем: подвеса, направления, движителя и управления. Многие тысячелетия подвес, боковое направление и перемещение наземных транспортных средств обеспечивалось посредством колес. С вводом в 1964 году в эксплуатацию между Токио и Осакой высокоскоростной железнодорожной магистрали Синкансен, по которой поезда перемещались со скоростью 200 км/ч, стало понятно, что одним из основных препятствий на пути дальнейшего увеличения скорости таких поездов является система подвеса колесо-рельс.

Устранение этого препятствия мировое инженерно-техническое сообщество начало интенсивно искать в замене подвеса колесо-рельс бесконтактными системами, использующими воздушную или магнитную подушку. Воздушная подушка довольно скоро показала свою неконкурентоспособность из-за низких энергетических показателей и множества экологических проблем. Использование же для этих целей электромагнитного поля оказалось весьма перспективным.

Название электродинамической подвески указывает на то, что должно присутствовать движение. В самом деле, левитация в магнитном поле достигается в тот момент, когда поезд набирает достаточную горизонтальную скорость движения.

В реферате рассмотрены принципы электродинамического подвеса поезда и технические трудности, связанные с построением магнитолевитирующих поездов.

1 Различия между электромагнитной и электродинимической подвесками

1.1 Транспортное средство на электромагнитной подвеске

Существуют транспортные средства, парящие над дорогой при помощи электромагнитной подвески. Отличительной особенностью таких аппаратов является использование сверхпроводников, которые используются в качестве материала для производства обмоток.

Устройство транспортных средств на электромагнитной подвеске следующее: на шасси транспортного средства размещают сверхпроводящее магнитное устройство, обмотки которого находятся в охлаждающих резервуарах. В процессе движения на обмотки действует магнитная отталкивающая сила, прикладываемая относительно уложенных на земле статорных обмоток.

Поскольку движущийся на электромагнитной подвеске аппарат должен иметь меньший вес и создавать сильное магнитное поле при протекании электрического тока, то в качестве эффективного средства, удовлетворяющего перечисленным требованиям, применяют именно магнитное устройство на сверхпроводнике, у которого нет потерь энергии. Однако под влиянием какой-либо внешней причины, например, температуры, вибрации и т.д. сверхпроводник может внезапно перейти из сверхпроводящего состояния в состояние нормальной проводимости (это явление обычно называют "гашением сверхпроводимости").

Выше описанная ситуация возможна и во время движения. Поэтому, в случае гашения одного из сверхпроводящих магнитных устройств, предусмотренных на шасси транспортного средства, безопасного торможения можно достигнуть за счет принудительного съема возбуждения с другого сверхпроводящего магнитного устройства.

1.2 Транспортное средство на электродинамической подвеске

Транспортное средство на электродинамической подвеске - самый современный сверхскоростной аппарат, использующий принцип магнитной подушки. В отличие от электромагнитной подвески, поездам, созданным по технологии электродинамической подвески на сверхпроводящих магнитах, требуются дополнительные колёса при движении на малых скоростях (до 150 км/ч). При достижении определённой скорости колёса отделяются от земли и поезд «летит» на расстоянии нескольких сантиметров от поверхности. В случае аварии колёса также позволяют осуществить более мягкую остановку поезда.

Для торможения в обычном режиме используются электродинамические тормоза. Для экстренных случаев поезд оборудован выдвигающимися аэродинамическими и дисковыми тормозами на тележках.

Все выше сказанное позволяет, в отличие от аппаратов на электромагнитной подвеске, реализовывать транспортное сообщение с применением данных транспортных средств на обычных железных дорогах. Это позволило бы постепенно вводить в строй новые, весьма дорогостоящие участки дорог и не ограничиваться эксплуатацией не менее дорогостоящих поездов на линиях небольшой протяженности. Важно при этом, чтобы новое средство транспорта не использовалось только в какой-либо одной стране, чтобы государственные границы не стали препятствием на пути международных сообщений. Поэтому новая система может выйти на международную арену только в том случае, если появится возможность использовать существующую сеть железных дорог многих стран.