长沙磁浮快线已开通试运营近8年，技术原理大揭秘！

长沙磁浮快线已开通试运营近8年，技术原理大揭秘！

潇湘晨报

2024-04-10 16:54发布于湖南潇湘晨报官方账号

作为我国首条完全拥有自主知识产权的磁浮商业运营示范项目，长沙磁浮快线已开通试运营近8年。它既是城市轨道交通“大家庭”中的新成员，也是湖南“制造”向“智造”转变的创新成果，更是星城长沙的一颗闪耀新星。面对平稳“飞驰”的磁浮列车，您也许感到神奇，也许充满好奇，那么就让我们透过广角镜，一起深入长沙磁浮快线，去探知它的技术原理吧。

高速磁浮列车和中低速磁浮列车有什么不同？

驱动方式不同，高速磁浮列车采用长定子直线同步电机驱动，其定子线圈铺设在轨道上；中低速磁浮列车采用短定子直线异步电机驱动，其定子线圈布置在车上。

中低速磁浮列车是怎样浮起来的？

中低速磁浮列车靠电磁力吸起而浮于轨道上方。列车在轨道下方有环抱轨道的电磁铁，通电后电磁铁产生磁力吸引轨道，将列车向上吸起，并使电磁吸引力与重力保持平衡，从而使列车稳定悬浮于轨道上方。

中低速磁浮列车是怎样一直保持悬浮状态的？

中低速磁浮列车的额定悬浮间隙为8毫米。当悬浮间隙大于额定值时，列车控制系统加大电磁力，列车向上浮起，当浮到悬浮间隙小于额定值时，控制系统又减小电磁力，列车向下降落，这个控制过程每秒钟进行万余次，可使电磁力始终与重力保持动态平衡，列车稳定悬浮，并与轨道保持8毫米的间距。

磁浮列车是怎样前进的？

磁浮列车是由电磁力推动前进的。列车的直线电机通电后，会在列车和轨道之间形成行波磁场，如同波浪推动水面物体一样，推动磁浮列车沿轨道前进。

磁浮列车是怎样刹车的？

在正常运行情况下，磁浮列车可以再生制动或者反接制动。再生制动就是将直线电机切换至发电状态，机械能转化为电能，并使之消耗掉。反接制动就是反转列车和轨道间的行波磁场，列车会受到反向电磁力而减速。在低速或故障状态下，列车还会伸出摩擦片夹紧轨道来刹车，紧急情况下甚至降落列车，靠车底的滑橇在轨面上摩擦进行制动。

悬浮在空中的中低速磁浮列车是怎样转弯的？

悬浮在空中的中低速磁浮列车可以自动转弯，不需要列车司机“打方向”，其实就是列车上电磁铁与轨道之间的吸力牵制着电磁铁总是位于轨道的上方，从而顺着轨道前行、转弯。

中低速磁浮核心技术有哪些？

中低速磁浮核心技术主要有悬浮控制技术、轨排制造与安装技术、道岔技术、牵引控制技术、定位测速技术、机电系统集成技术等，目前上述核心技术我国均已完全掌握并成功地运用在长沙磁浮工程之中。

中低速磁浮列车轨道是什么样子的？

中低速磁浮轨道两侧是“F”形的钢轨，左右两根F轨共同组成“ㄲ”形状的轨道。F轨承受磁浮列车重力、导向力、驱动力及制动力，是最重要的轨道部件。

中低速磁浮列车的轨道是“无缝钢轨”吗？过轨道接缝时有没有噪声？

中低速磁浮列车的轨道结构与轮轨铁路差异较大。轨排是按“榀”为单位进行安装，即先在工厂内将竖向的左右两根轨条与横向的数根轨枕共同组成一榀完整的轨排，然后运至现场直接安装在承轨台上。每榀轨排之间都有接缝，因此不是“无缝钢轨”。那么磁浮列车经过轨缝时会有噪音吗？当然不会。悬浮控制系统有适应轨缝的处理能力，过轨缝时依然会保证列车平稳运行，不会有明显振动。

磁浮道岔与轮轨道岔有何区别？

首先是结构以及重量上的差异很大，磁浮道岔为箱形钢梁结构，长约30米，高约1米，重量达70余吨，由一根主动梁和两根从动梁通过机械关节连接而成，而轮轨道岔为工字结构，由两根基本轨、两根尖轨组成，高约20厘米，长度30-60米不等，重量一般不超过5吨；其次是转辙方式有差异，磁浮道岔通过比较复杂的电气系统控制电机推动钢梁下的台车沿着轨道移动，移动到位后再通过道岔锁定装置固定道岔梁，转辙动作完成，而轮轨道岔通过转辙机带动道岔的尖轨做直线往返运动即完成了转辙动作。

形象地说，轮轨交通的道岔是“可以转动的钢轨”而磁浮道岔是“能够在地面上转动的钢箱梁”，磁浮道岔无论是长度、体积、技术复杂程度都要比轮轨道岔大得多。

磁浮列车是怎样测量速度和位置的？

磁浮列车的定位测速与轮轨列车的差别较大。长沙磁浮快线采用非接触式测速和定位方案，通过安装在车底的“涡流传感器”和“模拟轮轴板”，配合安装在轨间的“计轴”和“信标”进行测速定位，并辅以车载“多普勒雷达”和“加速度传感器”进行精度校正。

中低速磁浮列车是如何供电的？

中低速磁浮列车采用直流供电，即在变电站将10000伏-35000伏范围内的交流电转化为1500伏直流电，通过安装在轨道梁两侧的供电轨（分为正负两极）向列车输送电能。

来源：长沙地铁