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轨道交通用超导磁悬浮和直线推进技术研究

发布时间: 2021-11-03

来源: 试点城市(园区)

基本信息

合作方式: 合作开发
成果类型: 发明专利
行业领域:
新材料产业,制造业
成果介绍

发展公共轨道交通是解决城市交通拥堵的首选方案,磁悬浮作为一种新兴交通方式正逐渐受到关注。我国已有上海虹桥机场线、长沙机场线、北京S1线等多条不同类型的磁悬浮轨道交通线路投入商业运行,显现出转弯半径小、运行噪音低、轨道造价低于地铁等优势。与此同时,为进一步提高干线铁路运行速度,高速磁悬浮列车研究也在国内外普遍开展,并已完成样车,取得了多项成果。在此背景下,面向未来发展,研究采用高温超导材料的高温超导磁悬浮列车,发挥超导体电磁密度高、悬浮力大、安全性好、励磁损耗极低等特点,进一步提升磁悬浮轨道交通的运行速度、载客量和爬坡能力,改善安全性和提高能小,具有广阔的应用前景和研究价值。 公司计划与北京交通大学等单位进一步密切合作,依托“轨道交通用高温超导直线电机关键技术研究”国家“863”项目(编号2008AA03Z203)和“高温超导磁悬浮装置”国家发明专利(***),开展轨道交通用高温超导磁悬浮和高温超导直线推进的关键技术研究。 本项目针对目前已成功在湖南长沙机场线和北京S1线投运的中低速磁浮轨道交通应用技术,采用高温超导绕组替换直线驱动电机的初级绕组,在公司“863”项目成果的基础上优化设计,提升牵引力和爬坡能力,并将运行速度的上限提高到160km/h。与此同时,产生悬浮力的励磁线圈也改用超导线圈,缩减悬浮组件的体积和重量,增加磁浮车的有效载重,并降低励磁所需能耗。具体改进包括用跑道型杜瓦代替整体杜瓦,提升有效悬浮力和牵引效率,用GM制冷机作为冷源实现综合制冷和封闭循环,减少维护工作量等。公司和北京交大已针对性开展原理实验研究,并完成了跑道型杜瓦和超导绕组的试制。这些技术也可用于超导块材悬浮的高速超导磁悬浮列车牵引电机和改善行驶稳定性的动态悬浮力补偿装置,并进一步推广到电磁轨道发射等新领域。 项目研究内容包括:新型高温超导磁体线圈技术研究、高效车载冷却系统研究和试制、轻型励磁和驱动电源研究、适合中低速和中高速轨道交通的车载磁悬浮监控系统研究和试制、新型超导直线驱动电机样机研制和示范等,通过本项目研究为超导磁悬浮载人样车研制和示范运行打基础。周期约3年。 完成上述工作后,在第3年可实现中低速超导载人磁悬浮示范。其中公司承担超导悬浮和轨道驱动装置的研制和生产。产值预计2000万元。其中每套悬浮装置售价30万元,驱动装置售价100万元,每节车预计250万元,第一期完成8节车用于示范线路。 预计需求厂房100平方米及配套的室外示范运行项目,研发资金约500万元。

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