传动控制单元就像高铁的什么，磁悬浮列车的驱动问题

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1，磁悬浮列车的驱动问题
2，中国标准动车组的最强大脑是怎么研制出来的
3，高铁控制点要放到什么位置

1，磁悬浮列车的驱动问题

它是靠安培力（即磁场对电流的作用力）驱动的。下面的磁场在动，产生感应电流受到向前的安培力。轮子是摆设。

有摩擦力的，轨道与地面的摩擦力，车轮给轨道的安培力，轨道给车轮的反作用力为列车前进的动力。能量是不会凭空产生，也不会凭空消失的，电能转化为动能和内能

磁悬浮列车作为一种新型的轨道交通工具，是人类挑战地面交通速度极限的象征，是对传统轮轨铁路技术的一次全面、根本性的革新。磁悬浮列车是一种全新的列车。一般的列车，由于车轮和铁轨之间存在摩擦，限制了速度的提高，所能达到的最高运行速度一般不超过300 km/h。磁悬浮列车是用磁力将列车悬浮起来，使列车与轨道脱离接触，以减少摩擦，提高车速。列车由直线电机牵引，一般电动机工作时都是转动的，其结构主要是一个定子和一个转子构成的。在定子中通入交流电，产生旋转磁场，转子就随着转动。但是，用电动机驱动的交通工具(如电动机车和城市中电车等)需要做直线运动，用旋转电机驱动的机器的一些部件也需做直线运动。为此，人们制造了一种把旋转运动变为直线运动的直线电机。列车上装有磁体(有的就是兼用直流电机的线圈)，磁体随列车运动时，使设在地面上的线圈(或金属板)中产生感应电流，感应电流磁场和列车上的磁体(或线圈)之间的电磁力把列车悬浮起来。只要几千千瓦功率就能使悬浮列车的速度达到550 km/h。高速磁悬浮列车运行时，与轨道完全不接触。它没有轮子和传动结构，列车的悬浮、导向、驱动和制动都是利用电磁力来实现的。悬浮电磁铁以电磁力将车辆往上浮起，电磁控制系统保证磁悬浮列车与轨道保持1厘米间距。导向电磁铁保证列车沿线路两侧的定位。列车通过长定子同步直线电机来驱动和制动。直线电机的原理可以从旋转电机引伸出来，即将旋转电机定子和转子剖开再展直，安装在线路两侧下面。直线电机定子线圈中的电流产生一个运动磁场。在这个运动磁场的作用下，推动磁悬浮列车前进。高速磁悬浮列车与传统的高速轮轨列车相比，除了运行速度可达450～500 km/h的速度优势之外，还有4个优点:①磁悬浮列车能量消耗低，是汽车的1/2，飞机的1/4；②启动快，爬坡能力强，选线比较灵活；③安全、舒适、维护少；④采用电力驱动，没有废气排放，运行时没有车轮，和轨道间的摩擦小，对环境影响小。磁悬浮列车除具有上述的优点外，也存在缺点与不足：①与高速铁路相比，磁悬浮铁路的造价比较昂贵，而且无法利用已有的线路，必须全部重新投资建设；②由于磁悬浮系统是以电磁力完成悬浮、导向和驱动功能的，断电后的安全保障措施，尤其是列车停电后的制动问题有待解决；③由于常导磁悬浮的悬浮高度较低，因此对线路的平整度、路下沉量及道岔结构方面的要求比超导技术更高。我国自行设计制造的“中华01号”暗轨磁悬浮列车，应用的是永磁补偿式悬浮技术。它是根据磁场基本原理，利用永磁材料制造的斥悬浮和吸悬浮工作机构相互补偿而产生，与德国为代表的常导电磁吸式悬浮技术和日本为代表的超导电动悬浮技术相比，成功地解决了“超大悬浮力”、“节能悬浮”、“经济悬浮”等技术难题。 “中华01号”的导向耗能与运行阻力耗能远低于德国技术指标，由于采用车路一体化结构与控制设计，安全性能超过国外磁悬浮技术，而暗轨磁悬浮路段每千米造价仅相当于国外的1/6，是现今运行成本最低的磁悬浮列车。随着科技的发展及对磁悬浮列车的长时间的运行考验，磁悬浮列车将以其优势，成为未来最理想的地面交通工具。一、磁悬浮列车是怎样实现悬浮的，都有几种悬浮形式？学过物理课程的人们都知道，磁铁具有同性相斥和异性相吸的特性。两个磁铁同极性相对，将产生排斥力，使之悬浮起来。磁悬浮列车车厢的两侧，安装有磁场强大的超导电磁铁。车辆运行时，这种电磁铁切割轨道两侧安装的铝环，至使其中产生感应电流，同时产生一个同极性反磁场，并使车辆推离轨面7厘米，在空中悬浮起来。但是，在静止时，由于没有切割电势与电流，车辆不能产生悬浮，只能象飞机一样，用轮子支承车体。当车辆在直线电机的驱动下，并速度达到80公里/小时以上时，车辆就悬浮起来了。目前，这种磁悬浮列车已达到了550公里/小时的地表运输车辆的最高速度。利用两个磁铁异性相吸的特性能否产生悬浮呢？答案是肯定的。比如有一个电磁铁和一只软铁球，当电磁铁通电时，软铁球将被其吸引（见图1）。倘若电磁铁中的电流是恒定的，则软铁球将被吸住，决不可能产生悬浮效果。为了实现磁悬浮，人们利用一个传感器去测量软铁球在空间的位置，再把位置信息送入一套自动控制系统中去调节电磁铁中的电流，使磁力能够变化。在控制系统能调节得使电磁铁产生的磁力与软铁球的重力相等时，软铁球不就在空间悬浮起来了吗？由此可见，磁悬浮有两种基本形式，一种称推斥式（eds），另一种即吸力式（ems）。二、常导吸力型磁悬浮列车是怎样工作的，都有哪些特点？常导吸力型磁悬浮列车的电磁铁线圈用常规导体制成（铜或铝导线），不需要低温冷却设备，在既有的工业基础水平下，可以比较容易制造。这种磁悬浮列车有高速型，如上海浦东引进德国技术建设的机场线，比较适合于500公里以上的长大干线运输，其目前最高速度已达到450公里/小时的水平。这种磁悬浮列车还有中低速型，最大速度在100～150公里/小时左右，适合于城市内的轨道交通或卫星城间的旅客运输。中低速磁悬浮列车没有轮轨运动中的滚动冲击和传动箱中的摩擦噪声，运动部件及轨道的磨损少，工作寿命长，具有绿色环保效果。我国新近问世的第一辆磁悬浮列车就属于这一类。常导吸力型磁悬浮列车无论是在静止或运动状态，都能保持稳定悬浮状态。从图2中可以看出，它的电磁铁位于轨道之下，并固定在车体转向架上。其上还装有气隙测量传感器，用来测量电磁铁与轨道的气隙。电磁铁为典型的的u型铁芯形式，低碳钢轨道截面呈倒u型，它们的磁极宽度相同并相对。倘若我们以8毫米长度为电磁铁与轨道间的悬浮气隙，希望在这种状态下，使电磁产生的向上的电磁吸力总能与电磁铁上所受的重力相等，就可以实现磁悬浮。在车辆运行中，如果由于外力的作用，使电磁铁与轨道的气隙变大（大于8毫米），则气隙传感器将以电信号形式，把这个变化信息送到悬浮控制器中，并使电磁铁中的电流增大（磁力增大），则电磁铁向上运动，气隙恢复到原设定的8毫米。反之，当气隙变小时（磁力将减小），在重力作用下，电磁铁与轨道的气隙又恢复到原设定值。由此可见，只要电磁铁偏离了悬浮设定气隙，电磁铁的电流都要相应变化，总能使磁力与重力相等。自动控制的悬浮系统的调节速度很快，只要合理配置系统参数，都能够保证在任何时刻，任何状态下，保证稳定的磁悬浮。在常导中低速磁悬浮列车的转向架上还装有感应式直线电机，它是一种把圆形电枢拉直的一种特殊电机。当对它通入频率和电压都可以调节的三相交流电流时，其与轨道上的铝板及下磁路之间形成一个速度可变的行波磁场，并在铝板中产生感应电流和推动力，使车辆沿轨道以可控的速度运动。因为推动力通过磁场反作于轨道，直接作用于车体，不需要象轮轨车辆那样，要依靠“粘轴力”来传递动力，故不会打滑或产生摩擦阻力，所以它的爬坡能力强，运行噪声低。常导中低速磁悬浮列车的车厢及其它电器设备，与地铁、轻轨或旅游大客车基本相同，完全可以直接代用。三、常导吸力型磁悬浮列车的悬浮气隙这样小，能保持行车安全吗？不必担心，8毫米气隙指的是走行部件的相对位置。要知道，常规轮轨列车的这个间隙可是零毫米呀！悬浮电磁铁在轨道下面，只要不是吸上一个大的永磁铁块，不会发生大的行车事故，况且电磁铁的最前端还装有清障器呢！这种车辆的车体或吊挂的各种设备与轨道面的间隙都在100毫米以上，小障碍物不会影响行车。另外，从结构图中可以看出，常导磁悬浮列车的电磁铁是包在轨道上，故不会发出轨的颠覆性事故，是很安全的。四、磁悬浮技术还有哪些应用领域呢？譬如，以往的飞机做气动试验时，要在风洞中进行缩比模型吹风实验。传统的风洞天平要用支架来支撑模型，至使吹风时带来支架干扰，引起实验误差。用磁悬浮技术将实验模型悬浮在风洞实验段中，可以真实地再现飞行器在空中的飞行状态，提高实验的相似性。国防科技大学磁悬浮研究中心在1995年与2000年分别研制成功15cm×15cm与30cm×30cm两座磁悬挂天平，填补了国内空白，为飞行器气动实验，开辟了新领域。利用磁悬浮列车的高速运行能力及使用地面能源的优势，还可以用它取代第一级火箭，将第二级火箭以上的载荷加速到二级火箭分离速度，并将其发射出去。为此，国外已有多个研究机构在研发这个技术，如美国肯尼迪航天中心就拟建这个系统，计划2004年完成。磁悬浮技术还可以开发成磁悬浮轴承，能使其主轴达到高速运转。除了在机床主轴上使用外，还可以制成卫星姿态控制飞轮，电动汽车用的储能飞轮等。磁悬浮技术还可以用在平台隔振上，美国在“星球”大战中研制的卫星拦截器中，就研制了一种可使红外寻的探测器稳定的磁悬浮隔振系统。总之，只要有军事、工业、交通等市场的需求，磁悬浮技术还可以在更多的领域发挥它应有的作用。

磁悬浮列车的驱动问题

2，中国标准动车组的最强大脑是怎么研制出来的

“列车控制与信息服务网络系统（TCSN）相当于把过去的数据传输“单行道”变成了“多行道”高速公路，使得运行数据传输速度比原来提高60余倍。”株洲所副总经理兼总工程师冯江华说。近日，由株洲所自主开发的以同步确定性实时以太网为核心技术的全球新一代列车网络控制系统成功在时速380公里级中国标准动车组上装车试验成功，此举标志我国自主高铁动车组装载世界“最强大脑”。此次共对标准动车组上的传动控制单元、制动控制单元、门控单元、旅客信息系统、烟火报警系统等12类产品的通信接口进行了测试和检验，检验不仅达到了之前规定的标准要求，而且针对整车TCSN系统应用，完成了链路汇聚、自动协商等功能测试，得到了专家组的高度好评，为我国自主设计的中国标准动车组全部各子系统的互联互通，全部采用TCSN通信方式提供了质量保证。列车网络控制系统被誉为列车“大脑”中枢，目前全球高铁动车组采用的列车网络控制系统主要为WTB、MVB总线式列车网络，包括我国目前在线运营的高速动车组、法国TGV和德国ICE高速列车的TCMS系统等主流代表产品。株洲所研制的分布式列车电子控制系统(DTECS)是我国应用最广泛的具有完全自主知识产权的自主创新列车网络控制系统。随着通信技术的发展，推动全球高速动车组愈发呈现自动化、数字化、网络化等智能化特征，智能化高铁，是高速动车组技术未来的重点发展方向，其中列车网络控制系统的升级换代是实现“智能高铁”的必须手段。以软件定义网络（SND）、网络功能虚拟化（NFV）、云计算（ClOUD）、大数据(Big Data)为技术支撑的同步确定性实时以太网(Isochronous and Deterministic Ethernet, IDE)得到越来越广泛的重视和运用，成为高速列车控制及智能化领域的最重要技术。近年来，作为控制领域最高效和先进的网络技术，IDE技术被逐步被引入铁路控制领域，当前，铁路行业对列车远程维护、故障诊断、产品全生命周期管理以及乘客舒适性的要求越来越高，IDE技术通过提升带宽、亚微秒级时钟同步以及智能调度等技术，构建了车载信息“高速公路”，能够保证列车各类信息交流更加顺畅，有效连结车载控制设备，彰显其在信息沟通、车辆掌控以及服务方面的优势，促进网络与信息的紧密结合，突破了上一代网络控制系统受传输带宽和传输速度影响，仅能支撑基本的列车控制和诊断功能数据传输的短板，大大提高了列车智能化水平。中国标准动车组是我国实现高速动车组技术全面自主化、标准化的重大创新项目，是中国高铁走出去的标杆之作，此次采用株洲所自主研发的TCSN系统，性能稳定可靠、组网方便、扩展性高、兼容性强等优点，随着产品完成检验，这意味着，标准动车组可以传输更多的数据，列车网络控制系统更为强大。近年来，国际巨头庞巴迪、西门子异常重视TCSN系统的研究。株洲所也早已看到此项技术的重要性，投入大量精力力争抢占车载实时以太网行业话语权，历时三年，终于完成TCSN骨干网节点以及编组网节点等核心技术的科研攻关，具备产品的研发、制造、检验测试的成套能力。与此同时，2014年开始，株洲所TCSN产品成功实现与庞巴迪相应产品的互联互通测试，并且在长沙地铁一号线进行装车考核。这次在中国标准动车组装载后通过检验，进一步保持了中国高铁关键技术的领军地位，为中国高铁“走出去”迈出了坚实的一步。

中国标准动车组的最强大脑是怎么研制出来的