中低速磁浮交通系统工程化应用:长沙磁浮快线
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3 长沙中低速磁浮交通主要技术标准与设计原则

3.1 中低速磁浮车辆主要技术

3.1.1 车辆基本参数

1.车辆轮廓线及车辆限界

磁浮车辆轮廓线及车辆限界(上部限界)如图3.1.1所示,下部限界待受流轨尺寸确定后再进行计算。

图3.1.1 车辆轮廓线及车辆限界

2.三节车辆编组形式及车钩形式

列车采用由3辆固定编组方式,由1辆不带司机室车辆(M车)加2辆带司机室车辆(Mc1车和Mc2车),如图3.1.2所示。

图3.1.2 列车编组及车钩布置

编组方式为-Mc1+M+Mc2-。

Mc1、Mc2:带司机室车辆;

M:不带司机室车辆;

-:半自动车钩;

+:半永久性车钩。

3.车辆载客及重量

磁浮列车载客量见表3.1.1。

表3.1.1 磁浮列车载客量表

4.车辆基本尺寸

磁浮列车基本尺寸见表3.1.2。

表3.1.2 磁浮列车基本尺寸表

5.车辆性能参数

磁浮列车性能参数见表3.1.3。

表3.1.3 磁浮列车性能参数表

6.三节车辆编组车辆平立剖面图及尺寸

三节车辆编组车辆平立剖面图及尺寸如图3.1.3所示。

图3.1.3 三节车辆编组车辆平立剖面图及尺寸

3.1.2 车辆对下部土建的要求

1.各工况下车辆荷载、重心位置及振动频率

各工况下车辆载荷、重心位置及振动频率等主要包括竖向静活载、横向导向力、横向摇摆力、制动力、牵引力、紧急制动力、小半径约束力等可提供的参数。

每节车的悬浮状态、静止滑撬支撑、支撑轮支撑状态的载荷如图3.1.4、图3.1.5、图3.1.6所示。

图3.1.4 悬浮状态载荷图

注:空车状态下,Fz1=8.83kN/m;超员状态下,Fz1=12.9kN/m。

图3.1.5 静止状态滑橇支撑载荷图

注:空车状态下,Fz2=12kN;超员状态下,Fz1=17.5kN。

图3.1.6 支撑轮支撑载荷图

注:空车状态下,Fz1=6kN;超员状态下,Fz1=8.75kN。

单节车最大牵引力不小于36kN,单节车最大常用制动力38.6kN,紧急制动力46.3kN。

振动频率等其他参数则需待全线路方案完善后再综合分析。

2.轨道、车辆对桥梁变形及刚度

在已有参考规范基础上有无特殊要求,需待全线路方案完善后综合分析。

3.车辆对线路的平顺性要求及对铝感应板要求

(1)轨道不平顺度:不大于1.5mm/4m。

(2)感应板宜采用铝合金板材制造,板材宜符合GB/T 3880的规定。

(3)感应板力学性能见表3.1.4。

4.牵引力切除延时、制动施加延时和速度测控精度

(1)牵引力切除延时1.3s;

(2)制动力施加延时1.3s;

(3)速度测控精度0.46m/s(0.1645km/h)。

表3.1.4 感应板力学性能

5.车辆支撑轮位置及相对轨道中心位置

车辆支撑轮位置及相对轨道中心位置如图3.1.7所示。

图3.1.7 支撑轮相关尺寸

6.车辆受流器的安装尺寸以及参数

车辆受流器安装尺寸如图3.1.8所示。

图3.1.8 受流器安装尺寸

接触压力:110×(1±30%)N;

工作范围:230~280mm;

最大伸展高度:≤320mm。

3.1.3 车辆其他指标

1.磁浮列车的阻力方程

中低速磁浮试验线列车基本阻力计算公式沿用日本HSST-100L型列车阻力计算公式。

当v<5.6m/s(20km/h)时:

D=41.67+3.354W×v+(1.652+0.572×N)×v2  (3.1.1)

当v≥5.6m/s(20km/h)时:

D=41.67+(18.22+0.074v)×W+(1.652+0.572×N)×v2  (3.1.2)

式中 D——列车基本阻力(N);

W——列车重量(t);

v——运行速度(m/s);

N——车辆数。

2.磁浮列车牵引特性曲线

AW2载荷工况下,中低速磁浮列车牵引特性曲线如图3.1.9所示。

图3.1.9 中低速磁浮列车牵引特性曲线

3.列车制动特性曲线

AW2载荷工况下,中低速磁浮列车电制动特性曲线如图3.1.10所示。

图3.1.10 中低速磁浮列车电制动特性曲线

4.再生能量吸收装置的类型及主要参数

中低速磁浮列车上没有设计制动能量吸收电阻和斩波回路。

中低速磁浮试验线直流牵引供电系统再生制动能量吸收装置采用的是逆变回馈型(四象限PWM变流器),主要参数有:

变流器工作制式:长期工作制;

变流器额定容量:3MV·A;

变流器交流输入额定电压:950V;

变流器直流侧额定电压:DC 1500V;

回馈工况启动电压:DC 1700V(可自动调整);

功率因数:0.99;

系统效率:大于96%;

变流柜基本尺寸:1200mm×1200mm×2400mm。

5.列车取流曲线

中车株机公司中低速磁浮试验线列车,加、减速过程网侧电流计算的曲线分别如图3.1.11、图3.1.12所示。

图3.1.11 加速过程网侧电流计算曲线

图3.1.12 减速过程网侧电流计算曲线