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驱动中,则不必如此,所以,可以减小车轮的直径,这将使车辆的地板面的高度降低。
    以上的优点就是小断面地铁采用直线电机电动车的理由。
    但是,直线电机的效率低,与相同的地铁比,电力的消耗量多,除这个缺点外,上述
的优点也有不能充分发挥的时候。因为不受粘着限制,所以在牵引时,线路的坡度可以取
大;但是,在制动时,如果电气制动失效,就必须依赖于机械制动,这受粘着控制,所
以,线路的坡度又不能太大。此外,由于直线电机是扁平状的设备,车辆地板面的高度可
以降低,这时车轮的直径也可以减小。但直径小的车轮磨耗会加快,所以实际上不能太小。
由于扁平状直线电机的长度可以加长,所以,一台转向架装一台电机即可,这就是现在
的直线电机地铁为全动车编组的理由之一。
3 直线电机电动车在日本的应用和发展
3.1  直线电机地铁
    在建设地铁的成本中,开凿地下隧道的成本占了很大一块,采用直线电机电动车对降
低开凿地下隧道的成本,从而对降低整个地铁的建设成本非常有利。以日本为例,普通地
下铁隧道的直径为 5.8 m,而直线电机地铁隧道的直径为 4.0~4.3 m。可以估算,后者隧道
工程的开凿量可比前者减少 1/3 左右,这意味着地铁的成本将大大下降。此外,与旋转电
机相比,直线电机的形状平坦,因而可以降低车辆地板面高度和减少整个车辆尺寸,但
这并不影响车辆内部的空间,即不会对旅客带来不便。直线电机只是产生车辆的驱动力,
车辆仍使用钢制车轮和钢轨作为支承和导向系统。
    在日本,直线电机地铁已在东京和大阪投入运用,直线电机地铁车辆的控制系统均为
带再生制动的 VVVF 逆变器控制,并均采用铝合金车体,车辆定员为 90~100 人。横滨、
神户、福冈的直线电机地铁也正在建设或规划中。
3.2  常导磁悬浮交通系统
    常导磁悬浮交通系统与现行的铁道相比,是全新的交通系统。由于走行装置与轨道不接
触,所以,噪声与振动很小,基本上不发生磨耗,在环境保护、经济性和维修方面都较为
优越,利用其可通过大坡道和小半径曲线线路的特点,作为一种新型城市轨道交通是可
行的,经过多年的开发研究,最高速度为 100km/h 的 HSST-100 型车辆将在名古屋等城市
得到应用。
    在名古屋采用 HSST 的线路称作东部丘陵线,总投资额 1 000 亿日元,全长 9 km,设 9
个车站,预估客流量 3 万人/日,最大坡度 60‰,最小曲线半径 75 m,无人驾驶,每列 3
辆编组,共 8 列,高峰时每编组乘车人员约 400 人,供电电源为 DC1500V,由梁两侧刚
性接触网供电,在线路中间地点设置 1 个变电所,另外,还设有车辆检修基地。这条线路
预计 2005 年 3 月开业通车。
    直线电机地铁虽然有不少优点,如建设成本低、通过大坡道能力强、转弯曲线半径小、
维修少、运行平稳等,并已经在一些城市得到运用,但其载客量少,所以,目前只能作为
现有地铁的补充。常导磁悬浮交通系统与现行的铁道相比是全新的交通系统,其所具有的
优点将会使之在城市轨道交通系统中占有一席之地。随着科学技术的进步,直线电机以及
它在地铁与其他方面的应用都会有良好的发展前景。
 

参考

 

事务局 リニア地下铁车辆机械ソヮンポイント·レッスン讲座 69Rm2001.2

 

长野秀洋 常电导磁气浮上式交通システム HSST の最近の动向について JREA2001