Documento sobre el sistema de tránsito ferroviario urbano
El sistema de tránsito ferroviario urbano se refiere a un sistema de transporte que utiliza vehículos para circular sobre rieles guía fijos en las ciudades y se utiliza principalmente para el transporte urbano de pasajeros. En la norma nacional de mi país "Términos comunes para el transporte público urbano", el tránsito ferroviario urbano se define como "el término general para el transporte público rápido y de gran capacidad que generalmente funciona con energía eléctrica y adopta el transporte rueda-riel". Veamos artículos sobre sistemas de transporte ferroviario urbano.
Presentó el principio de funcionamiento de los motores lineales y las características de los vehículos eléctricos con motores lineales, así como la descripción general del desarrollo del metro de Japón y los sistemas de transporte convencionales Maglev.
Palabras clave: motor lineal; transporte ferroviario urbano; metro; scooter
El transporte urbano es cada vez más importante en el proceso de desarrollo urbano y el transporte ferroviario urbano ocupa el primer lugar. posición destacada. Debido al desarrollo y progreso de la ciencia y la tecnología en los últimos años, el transporte ferroviario urbano se presenta en diversas formas, incluidos el metro, el tren ligero, el monorraíl, los nuevos sistemas de transporte y los sistemas de tránsito maglev. Al mejorar el transporte urbano, las ciudades eligen sistemas de transporte más amplios en función de sus características específicas. La seguridad, el confort, el funcionamiento en alta densidad, la conservación de energía y la protección del medio ambiente, la reducción de costes mediante la introducción de nuevas tecnologías, la adopción de medidas desde la estructura y el rendimiento, la mejora continua y el mantenimiento del avance son los valores del transporte ferroviario urbano. En el sistema de transporte ferroviario urbano, según las características del vehículo, el uso de motores lineales como motores de tracción supone una nueva opción.
1. Principio de funcionamiento del motor lineal
Normalmente, el motor es giratorio. El estator rodea el rotor cilíndrico, el estator forma un campo magnético y la corriente fluye en el rotor, lo que hace que el rotor genere un par de rotación. En un motor lineal, dos partes cilíndricas se despliegan en placas planas, una frente a la otra, y el estator se extiende en una dirección longitudinal correspondiente al movimiento del rotor. El rotor está soportado y estabilizado de manera que se crea un espacio entre el rotor y el estator.
El principio de generación de propulsión es el mismo que el principio de generación de par del motor. En el metro de motor lineal, el motor lineal montado en el bogie genera un campo magnético en movimiento en dirección de avance. La corriente secundaria (corriente parásita) pasa a través de una placa de inducción (equivalente a una bobina secundaria) instalada en el suelo frente al campo magnético. La fuerza generada por la corriente secundaria que corta el campo magnético actúa como fuerza de reacción para impulsar el motor lineal instalado. sobre el bogie.
La desventaja básica de los motores lineales es que es difícil hacer que el espacio entre el estator y el rotor sea tan pequeño como el de los motores giratorios. Es un ciclo infinito, mientras que los motores lineales tienen extremos. Por lo tanto, el flujo de fuga magnética es alto y la eficiencia de la conversión de energía electromecánica es baja. Si desea obtener el mismo rendimiento, la capacidad del inversor debe ser mayor que la del tipo rotativo.
2. Características de los vehículos eléctricos de motor lineal
En los vehículos eléctricos que utilizan motores giratorios, el par de rotación generalmente se convierte en fuerza de tracción del tren mediante reducción de engranajes, y también se ve afectado. por límite de adherencia rueda-carril.
En los vehículos eléctricos con motor lineal, la fuerza de propulsión se transmite directamente a través de la placa de inducción colocada entre los rieles, por lo que no está limitada por la adherencia y puede eliminar diversos problemas causados por el deslizamiento y el ralentí. conveniente para pasar pendientes grandes (la pendiente máxima puede alcanzar 60 ‰ ~ 80 ‰) y curvas de radio pequeño (el radio mínimo es 50 m). Además, dado que el motor lineal no tiene piezas giratorias, no requiere cojinetes ni mecanismos de lubricación, tiene una estructura simple y una vida útil prolongada, que es su característica más importante.
En un motor giratorio, el par de rotación es proporcional al cuadrado de su diámetro, por lo que para obtener un par de rotación grande se aumentará el diámetro del motor. En un motor lineal, esto corresponde a una correspondiente extensión en la dirección longitudinal y una disminución en la altura. En un motor grande, si se reduce la marcha de 1, también se debe aumentar el diámetro de la rueda; en un motor lineal, esto es innecesario, por lo que se puede reducir el diámetro de la rueda, lo que reducirá la altura del piso del vehículo. .
Las ventajas anteriores son las razones por las que los vehículos eléctricos de motor lineal se utilizan en metros de secciones pequeñas.
Sin embargo, los motores lineales son menos eficientes y consumen más energía que el mismo metro. Además de este inconveniente, las ventajas anteriores no pueden aprovecharse plenamente. Debido a que no está restringida por la adherencia, la pendiente de la línea puede ser muy grande durante la tracción; sin embargo, al frenar, si el freno eléctrico falla, se debe confiar en el frenado mecánico se controla por la adherencia; La línea no puede ser demasiado larga. Además, debido a que el motor lineal es un dispositivo plano, se puede reducir la altura de la superficie del piso del vehículo y también se puede reducir el diámetro de las ruedas. Pero las ruedas con diámetros más pequeños se desgastarán más rápido, por lo que no deberían ser demasiado pequeñas.
Debido a que la longitud del motor lineal plano se puede extender, es suficiente instalar un motor en cada bogie. Esta es una de las razones por las que los metros de motor lineal ahora se agrupan en vehículos totalmente móviles.
3. Aplicación y desarrollo de vehículos eléctricos de motor lineal en Japón
3.1 Metro de motor lineal
Entre los costes de construcción del metro, figura el coste de excavación de túneles subterráneos. en su mayor parte Una gran parte. El uso de vehículos eléctricos de motor lineal es muy beneficioso para reducir el costo de excavación de túneles subterráneos, reduciendo así el costo de construcción de todo el metro. Tomemos como ejemplo Japón. El diámetro de un túnel de metro ordinario es de 5,8 m y el diámetro de un túnel de metro de motor lineal es de 4,0 ~ 4,3 m, como se muestra en la Figura 1. Se puede estimar que el volumen de excavación del último proyecto de túnel se puede reducir en aproximadamente 1/3 en comparación con el anterior, lo que significa que el costo de la construcción del metro se reducirá considerablemente. Además, en comparación con los motores rotativos, los motores lineales tienen una forma plana, por lo que se puede bajar la altura del piso del vehículo y reducir el tamaño de todo el vehículo, pero esto no afecta el espacio dentro del vehículo, es decir, no causará molestias a los pasajeros. El motor lineal solo genera la fuerza motriz del vehículo, y el vehículo todavía utiliza ruedas y rieles de acero como sistema de soporte y guía.
3.2 Sistema de transporte maglev normalmente guiado
Aunque el metro de motor lineal tiene muchas ventajas, como bajo costo, gran capacidad para pasar rampas grandes, radio de curva de giro pequeño, menos mantenimiento y suave operación. , se ha utilizado en algunas ciudades, pero su capacidad de pasajeros es pequeña y sólo puede utilizarse como complemento al metro existente. En comparación con los ferrocarriles existentes, el sistema de transporte maglev normalmente guiado es un sistema de transporte completamente nuevo y sus ventajas le permitirán ocupar un lugar en el sistema de transporte ferroviario urbano. Con el avance de la ciencia y la tecnología, los motores lineales y sus aplicaciones en el metro y otras áreas tendrán buenas perspectivas de desarrollo.
Materiales de referencia:
1 Oficina de リニァソヮンポィントレッスンン129rm206543
2. JREA 2001
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