永磁直線同步電動機垂直運輸系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
汪旭東1，袁世鷹1，焦留成1，王福忠1，王兆安2
(1．焦作工學院，河南 焦作454000；2．西安交通大學，陜西 西安 710049)
摘要：介紹了永磁直線同步電動機垂直運輸系統(tǒng)的原理及其在國內(nèi)外的****研究現(xiàn)狀，指出今后應(yīng)著重研究的內(nèi)容和應(yīng)用發(fā)展前景。
關(guān)鍵詞：永磁直線同步電動機；垂直運輸系統(tǒng)；永磁
中圖分類號：tm 359,4 文獻標識碼：a 文章編號：1001-6848(2000)05-0035-04
1 永磁直線同步電動機垂直運輸系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
直線電機是一種作直線運動的電機。近10多年來發(fā)展很快，已遍及到國民經(jīng)濟的多個領(lǐng)域，在許多需用直線運動的場合均由直線電機來完成。它是一種很有發(fā)展前途的新型電機。
直線電機的發(fā)展也經(jīng)歷了漫長的歷史，早在19世紀中葉，wheatstone就提出了原始的直線電機。當時存在的傳統(tǒng)概念是，大氣隙的電機不可能有很高的效率，沒有高效率的電機就不予重枧，把效率看作至高無上的準則。所以，在以后的100多年中盡管人們提出了各種各樣的用途，但沒有得到應(yīng)有的發(fā)展，工業(yè)應(yīng)用也很有限，當然這也與當時的材料和技術(shù)上一些問題有關(guān)。到20世紀70年代，直線電機在世界范圍內(nèi)得到迅速發(fā)展，其用途越來越廣，品種越來越多。特別是1974年日本首次試驗的由直線同步電動機推進的超導懸浮列車，使得人們對直線電機有了重新認識：大氣隙也可以有高效率。其研究和應(yīng)用開始得到較快發(fā)展，由直線電機推進的懸浮列車現(xiàn)已在日本、德國成功地投入了實際運營。從70～80年代已有不少直
線同步電動機方面的研究論文發(fā)表，主要是針對高速懸浮超導或常導勵磁的直線同步電動機；由于那時的永磁材料的發(fā)展相對滯后，且價格昂貴，因此，人們對永磁直線同步電動機方面的研究和應(yīng)用還很有限，已發(fā)表的論文也很少，
80年代中期，隨著稀土永磁材料(ndfeb)的問世，其優(yōu)異的性能價格比使其在直線同步電動機中的應(yīng)用得到較大的發(fā)展。特別是90年代初，國外首次提出了“直線同步電機驅(qū)動的垂直運輸系統(tǒng)”的構(gòu)想，并開始理論和試驗研究，它主要包括高層建筑電梯和礦井提升系統(tǒng)兩個方面的應(yīng)用。這是一個令人鼓舞的研究方向，這一全新構(gòu)思的提出，雖然基本思想是使水平運行的機車“豎立”起來運行，但面臨重大的理論和技術(shù)問題的挑戰(zhàn)，這種“挑戰(zhàn)”使得該課題成為直線電機研究領(lǐng)域的前沿課題。如果理論上和技術(shù)上的許多問題得到解決，那么傳統(tǒng)的提升模式將會發(fā)生重大的變革，其理論價值和社會效益是不可估量的。永磁直線同步電機是新型無繩提升系統(tǒng)的核心，它不僅具有永磁電機的高效、節(jié)能的特點，且兼有直線電機作直線運動和結(jié)構(gòu)簡單、控制方便、無污染、低噪聲等顯著優(yōu)點。從現(xiàn)有情況看，在這一系統(tǒng)中采用永磁直線同步電動機作主要動力源可
能是********的方案。
目前，世界上只有日、俄等少數(shù)發(fā)達國家進行該方面研究。日本的研究重點放在高層建筑電梯方面，從1 990年在北京召開的直線電機學術(shù)研討會上，****直線電機研究專家山田一教授展示的永磁直線同步電動機驅(qū)動電梯的試驗?zāi)Ｐ弯浵窨矗毡镜脑囼災(zāi)Ｐ突旧鲜窃硇缘模荒苣M實際情況，發(fā)表的數(shù)10篇性能研究論文，都是基于這種類型試驗的試驗性結(jié)論，缺乏嚴格的理論依據(jù)，也很難代表真實的垂直提升系統(tǒng)的特征，俄羅斯的研究重點是直線電機驅(qū)動的礦井提升系統(tǒng)[1]，但似乎把它作為一種專利產(chǎn)品在研究，公開發(fā)表的研究論文幾乎沒有見到，專利檢索也僅發(fā)現(xiàn)有幾個機械部件申請了專利。
國內(nèi)也已注意到這種研究動向，1 995年焦作工學院正式立題研究，并得到國家自然科學基金、河南省科學基金等資助。它也是國內(nèi)****開展此項專題的研究單位。到1998年底，已建成了永磁直線同步電動機礦井提升系統(tǒng)試驗?zāi)Ｐ停ㄋ?m高的提升罐道上布置了10臺雙邊型永磁直線同步電動機，載荷sokg，采用分段式布置和供電；其動子采用ndfeb永磁體），其實際運行所表現(xiàn)出的優(yōu)良特性，充分展示了這一系統(tǒng)的新穎和獨特。1998年在焦作工學院召開的全國直線電機專業(yè)委員會學木年會期間，與會的來自全國的30多位知名直線電機專家一致認為該項研究在國內(nèi)屬于開創(chuàng)性的工作，研究成果奠定了我國在這個領(lǐng)域的研究基礎(chǔ)，處于國際先進水平。來自日本、法國、英國的專 |
