城轨交通的一种新模式_直线电机驱动地铁车辆
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要：文章论述了直线电机驱动方式的原理、 车辆的特点和应用的原则， 为我国城市轨道交通在特定
的线路条件下提供一种新的选择。 关键词：城轨交通； 直线电机； 驱动； 模式 中图分类号： %#&’()； *+&)’(! 文献标识码： , 文章编号： "-.#/""0.（ #$$&） $!/$$$!/$!
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低效率、 低功率因数的缺点 地铁车辆上工程应用的直线电机，由于车载定子
与地面转子是处在一个相对直线运动的弹性 （ 轴箱垂 向弹性定位）系统间，不可避免地会造成相互间隙变 化，因此气隙设计得不能太小，否则会导致不安全因 素， 一般定在 %! ’’ 左 右 （ 比德国磁悬浮列车的直线 电机气隙 & ’’ 要高一些） 。再加上直线电机是有端部 的（ 旋转电机是闭环） ， 因此漏磁场较大， 机电能量转化 率低， 所以直线电机的效率较低， 一般在 ")+.")& 之间，
城建物的密集， 使线路的水平断面曲线变小； （ #） （ 城市人口的增长， 使运行区间变短， 必须依靠 &） 较高运行速度和较大的加 Y 减速度才能增大运能； 环保的要求更高， 要求车辆的振动和噪声的影 （ !） 响更小； （ 为减少运营成本必须降低土建工程的造价， 要 )） 求地铁车辆重量轻、 体积小， 才能使隧道和高架结构简 单经济。 传统技术模式的地铁车辆是依靠轮轨作用来发挥 由于物理黏着的存在限制了其加 Y 减速 牵引 Y 制动力， 度性能和爬坡能力的提高，还存在全天候运行特性较 差， 运行的机械振动和噪声较大， 车辆结构轻量化和小 型化相对困难等缺点， 不能很好地适应新的运行特点。 因此， 长期以来科技界、 工业界一直在追求研发一种新 的技术模式。
" 城轨交通的多样性
投入 "0.$ 年 英 国 伦 敦 世 界 上 第 一 条 地 铁 （ +4968） 目前全球已有 "#$ 多 运营， 迄今已有 "&$ 多年的历程。 地铁已成 个城市拥有地铁， 总营运里程超过 . $$$ M7， 为城轨交通运载工具的主流模式。此外， 轻轨（ 、 1W*） 有轨电车（ 、 市郊 通 勤 车 （ 、 独轨 *68??4R XBD） N877B946） （ 以及新交 通 系 统 （ 也都获得了不同程 +838652?） ,H*） 度的应用与发展。 它们都是一种通过旋转电机驱动， 依 靠轮轨作用来传递牵引（ 制动） 力的传统的技术模式。 这种技术模式由于其结构简单，技术成熟，承载能力 大， 运行阻力小等优点， 长期以来在技术上得到了不断 的完善和扩展，目前仍然主导着并将继续主导着城轨 交通车辆的发展方向。随着城市化进程的加快和城建 物的密集，地铁也从单一的地下形式发展到地下—地 面—高架相结合的形式，同时还从单一的城区运输发 展到城区—城郊联运，从而使城轨交通出现了如下新 的运行特点： 线路的立体化， 使线路垂断面坡度加大； （ "）
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刘友梅 等・城轨交通的一种新模式——直线电机驱动地铁车辆・ !""# 年第 $ 期
速地 面 运 输 系 统 （ ， 德国开发的称为超高速系 %&&’ ） 统。传统的轮轨高速列车由于高速轻量化和高速气动 力学等影响导致轮重减载，以及高速下轮轨间污垢出 现流体性， 使高速轮轨黏着的发挥受到很大的影响， 轮 轨黏着限制成为制约轮轨高速列车速度进一步提高的 主要瓶颈。 例如， 欧洲轮轨高速列车黏着系数的利用极 限值： 启动时取 "(!； )"" *+ , - 时取 "().； !"" *+ , - 时
第 #- 卷 第 ! 期 #$$& 年 . 月 #$ 日
电力机车与城轨车辆
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城轨交通的一种新模式 ——直线电机驱动地铁车辆
刘友梅， 杨 颖
（ 株洲电力机车厂，湖南 株洲 摘
德国克劳斯0 一种与“ 黏着” 无关的驱动系统。 )/.) 年， 马菲公司设计制造了第一台采用直线电机驱动方式的
!］ 常导磁悬浮列车样车 ［ 。)/.$ 年， 日本的 %&&’ 超导磁 #］ 悬浮列车也采用了直线电机驱动方式 ［ 。
直线电机可以视为一台旋转电机沿半径方向切开 而展 平 的 感 应 电 机 ， 定子（ 磁铁和线圈） 和转子（ 感应 板） 分别安装在车辆转向架上和轨道中间的导轨上， 与 普通旋转感应式电机的原理一样，只不过其运动方式 ， 仍构成了感应电 由旋转变为直线运动（ 如图 ) 所示） 动机的作用机能。这种驱动方式的最大特点是驱动力 不再受到轮轨黏着的限制， 而取决于该定子0转子系统 的电磁性能， 因而是一种非黏着驱动方式， 能在车辆与 导轨无接触情况下传递牵引 , 制动力。直线电机驱动 同样可以利用 1112 变流器控制定子磁场的变化， 以 产生相应的牵引 , 制动力，达到驱动列车加速和减速 的目的。为保证一定的牵引 , 制动力， 直线电机定子和 转子间气隙必须要控制在一定的范围内。
(］ 功 率因数也较低， 一般在 ")(."* 之间 ［ 。根据东京都
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横断面结构的小型化 由于直线 电 机 驱 动 方 式 不 需 要 中 间 传 动 装 置 ， 车
辆下部限界不构成对结构的约束，因此可以采用小的 传统地铁车辆为 !&*" ’’） 。再者， 由 车轮 !*%" ’’ （ 于不需要旋转电机的悬挂安装空间，车辆地板面可降 至 距 轨 面 +"" ’’ （ 传 统 的 地 铁 车 辆 为 % %"" ’’ 以 上） 。综合各项小型化措施， 使该型地铁车辆的横断面 这 面积大大减小， 与传统地铁车辆相比大约减少 $", ， 样对地铁隧道横断面的选择极为有利。线路工程断面 小型化后， 可大大降低土建工程的造价， 据测算地下工 高架工程大约可降低 #", 左 程大约可降低 !", 左右， 右 。
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优良的动力性能 由于车辆的运动是依靠直线电机所产生的电磁力
来推进， 而车辆车轮仅起支撑承载作用， 不传递力， 不 再受到轮轨黏着因素的制约。 因此， 车辆可以获得很强 的起动、 加速和减速动力性能， 尤其具有突出的爬坡能 传统的地铁 力， 线路最大坡度可以允许在 7"8 以 上 （ 车辆最大允许 #"8 ） ，并能在恶劣的环境和轨面条件 下保持良好的性能。这就可对地铁线路的纵断面进行 合理的选择， 减小隧道与高架的过渡段长度， 有利于减 小地面占地和拆迁， 从而降低地铁的土建工程造价。
# 直线电机驱动地铁车辆的特点
由于是非黏着的驱动，所以直线电机地铁车辆具 有如下特点： 直线电机驱动有两种方式，一种是定子绕组安装 在车辆上， 长转子安装在轨道中间的导轨上， 它的优点 是包括转子在内的轨道结构简单， 运营成本低； 另一种 是长定子绕组安装在地面上， 转子安装在车辆上， 它的 优点是不需要给车辆受流， 适合高速运行， 但包含定子 的轨道结构太复杂，不适应于低速、低成本的运营需 要。 直线电机驱动方式是科技界、工业界一直追求的 一种典型的非黏着驱动技术模式。传统旋转电机驱动 方式是由旋转电机产生动力，通过相应的机械传动装 置（ 齿轮和传动连杆） 传到轮轴上， 再通过轮轨间蠕滑 推动或 制 动 车 辆 （ 见 图 !） 。 的作用形成牵引 , 制动力，
收稿日期：#$$&/$./$0
# 直线电机驱动系统原理
直线电机驱动方式最早是日本和德国分别在研发 超导和常导磁悬浮列车时提出的，日本开发的称为高
作者简介：刘友梅（ ， 男 V 中国工程院院士， 教授级高级工程师， 长期主持电力机车设计、 "’&0/ ） "’-" 年毕业于上海交通大学电力机车专业， 制造工作， 原任株洲电力机车厂总工， 现任株洲电力机车厂高速牵引研究所所长。
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实现径向转向架 由于直线电机驱动方式， 车轮不再传递牵引 , 制动
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电力机车与城轨车辆・ !""# 年第 $ 期
力， 所以轴箱定位结构可以大大简化， 尤其是纵向定位 刚度不再因需传递力而要求设计得很大，因此可以容 易的实现较小的轴箱定位纵、横向刚度，达到柔性定 位。 再加上轴间无传动装置和电机安装， 所以转向架的 轴 距 可 以 做 到 % &"" ’’ 左 右 （ 传统的地铁车辆为 ，这样就很容易实现结构简单的径向 ! %"" ’’ 以上） 转向架， 提高了车辆的曲线通过性能和运行平稳性。 由 于转向架具有径向功能且轴距较小，使地铁运营线路 传统的地铁车辆要 的最小曲线半径可低到 &" ’ 左右（ ， 使线路的选择更容易避开地下建筑物基 !(" ’ 以上） 础和高架地面建筑物， 可减少线路占地和拆迁工作量， 也可大大降低土建工程造价。
适应不同的客运量需要。 按*辆 以以 !.* 辆灵活编组， 编组， 每小时 $" 对列车密度计算， 最大单向输送能力
$］ 可达 $ 万人 - /［ 。
由于直线电机驱动地铁车辆仍采用钢车轮和钢轨 来支撑和引导车辆运行，所以仍可采用长期运用成熟 的、安全可靠的轨道电路信号系统来实行对列车的信 号传输， 运行监控和集中调度， 运营适应性较好。
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轨道交通中的直线感应电机
轨道交通中的直线电机摘要：近年来城市轨道交通高速发展，对缓解城市交通压力起到了重要作用。
直线电机牵引系统由于结构简单、系统能耗小、造价低等优点，在轨道交通中得到越来越广泛的应用。
本文简单介绍了直线电机的原理和常见种类，对直线电机在轨道交通中的应用情况作了概括。
关键词：轨道交通，直线电机0引言城市交通在城市的发展过程中愈来愈重要，甚至成为制约城市发展的瓶颈。
轨道交通系统作为现代化大都市的标志之一，是城市客运的骨干系统，将引导城市空间布局的演化，在城市交通中占据突出位置。
随着科技的进步，轨道交通不仅在速度、密度、重量等性能方面有了很大提高，而且牵引方式也发生了巨大的变革。
直线电机牵引系统因造价低、线路适用性强、养护维修简单、噪音低等优点，在轨道交通中得到了广泛应用1直线电机的原理直线电机是将旋转电机的定子和转子纵向剖开并横向展平，定子在相应于转子移动的长度方向上延长，转子通过一定的方式被支承起来，并保持稳定，形成转子和定子之间的空隙。
旋转电机的定子和转子分别对应于直线电机的初级和次级。
在实际应用中，为了保证在整个行程初级和次级的耦合不变，一般将初级和次级制造成不同的长度。
与旋转电机类似，直线电机通入三相交流电后，会在初级和次级的气隙中形成磁场，如果不考虑端部效应，这个磁场在直线方向应当是成正弦分布的，只是每个磁场是平移而不是旋转的，所以有的成为行波磁场，行波磁场与次级相互作用便产生电磁推力，这就是直线电机的工作原理。
图1直线电机原理示意图2轨道交通中直线电机的主要形式直线电机的初级和次级分别对应着旋转电机的定子和转子。
按初级和次级结构形式等的不同，轨道交通中直线电机的常见结构可以分为4类：短初级单边直线电机、短次级单边直线电机、短初级双边直线电机和短次级双边直线电机。
其中短初级是将电机初级放在车上，次级放在地面上，而短次级则是把电机初级放在地面上，次级放在车上。
单边是指一台电机有一个初级绕组，双边是指一台电机有两个对称的初级绕组。
直线电机交通模式与技术经济特性
直线电机交通模式与技术经济特性随着城市化的不断发展，市民的出行需求与日俱增。
交通拥堵和环境污染已成为困扰城市发展的问题之一。
因此，提高城市轨道交通系统的发展和效率，成为了城市可持续发展的重中之重。
在这一过程中，直线电机技术因其卓越的性能和经济特性而逐渐受到市场的关注。
本文将从交通模式和技术经济角度分析直线电机应用于城市轨道交通系统中的优势。
一、交通模式的较优性城市轨道交通分成地铁、轻轨和城市快速交通三种，由于城市快速交通技术相对落后，二者中我们选取地铁和轻轨作为比较对象。
地铁是一种基于轨道的城市地下交通系统，优点是线路长、运量大、人流稳定、运营时间长，但由于隧道长度、土方开挖量、车站数量等因素会带来巨大的建设和运营成本。
轻轨则是基于地面、高架或地下的城市轻型铁路系统。
作为快速、大容量的城市交通系统，轻轨相对于地铁，基建成本较低、建设周期较短，适合城市中、低密度地区。
但由于受地形、交通流量等因素的制约，它的运输能力相对于地铁有一定的局限性，需建设大量系统来完善城市交通网络。
直线电机交通模式的区别在于其线路形状和驱动/制动方式。
直线电机驱动的轨道公司，使用设计合理的外形、结构新颖的车辆，可实现大幅度提升运输能力，适合承接高强度、高效的城市轨道交通需求。
在具体应用中，直线电机技术还可以根据需求灵活设计线路、站点，为城市交通系统提供更加完善的服务。
二、技术经济特性的优越性1、节能性直线电机应用在城市轨道交通系统中具有优秀的节能特性。
根据专家研究数据显示，直线电机驱动的车辆在运行过程中，由于动力系统的优缺点表现迥异，有效能耗比传统轨道交通低约20%。
2、维护成本直线电机使用非接触式线性电机技术，起动扭矩大、启动平稳，具有自愈能力，使得维护成本相对其它轨道交通模式而言极低。
同时，其技术有利于运用现代化信息技术实现故障诊断和监测，以降低事故发生的风险。
3、环保性直线电机的应用使城市轨道交通系统更加环保。
根据国内研究机构提供的统计数据，使用直线电机技术的交通系统，100%从能源、减排、噪音约为传统轨道交通的70%。
城市轨道交通直线电机车辆用感应板的性能与应用
１ ． ４ 感 应 板 腐 蚀 保 护
承 受 较 大 的推 力 和 吸力 。 因此 ， 感
应 板 一 般 选 用 铝 钢 复合 或 是 铜 钢 复 合 材料 ， 其 中铜 或 铝 主要 用 于 导
电． 钢作 为铁芯 ， 主 要 起 导 磁 作 用
㈣
。
接 在 铁芯上 。铝 扣板 与铁 芯之 间通 过 绝 缘 布绝 缘 隔 离 ， 绝 缘 布 同 时也
７ 结 束 语
隧道 观 测 的 目的 是 在 保 证 人
力 成 本 最低 的前 提 下 。 对 运 营 隧道 进 行监 测 。工务 部 门要及 时建 立理
的 防灾减 灾对 策提 供科 学依据 。但
当 前 的监 测 方 法 主 要 是 人 工 采 集
数据 ， 存在 监 测 周 期 长 、 工作 量 大 、
城市 轨道 交通 中得 到广 泛应 用 。目
作 为 直 线 电 机 系 统 转 子 部 分
转 向架上 ， 转子（ 次 极线 圈 ） 就 是 感 应 板设 置在 线路 中间。安 装在 车辆 转 向架 上 的定 子 ． 在 通 电情 况 下 与 铺 设 于 线 路 中 间 的 感 应 板 间 产 生 移动磁场 。 通 过磁 力 之 间 相互 作 用 （ 吸引 、 排 斥１ 产生 牵 引 力 ， 通 过 改变
机等 长 。 但 是考虑 到直线段 、 曲线
段 及 各方 面 的影 响 。 感 应 板 的长 度 相 对 是灵 活 多 变 的 ． 常 见 的长 度 有
好． 次级 在初级作用下 ， 会 产 生 水 平推力 。 也 会产 生 横 向吸力 。而 单 纯 的 铝 或铜 强 度及 刚度 不够 ． 不 能
城市轨道交通车辆新技术
跨 座 式
悬 挂 式
中国单轨交通系统
• 我国第一条跨座单轨交通线：重庆轻轨 一期，较（场口）新（山村），首期开 通较场口——动物园；
• 该线车辆由日本日立和北车集团长客股 份公司提供；
直线电机城市轨道车辆基本原理
• 利用车轮起支承导向作用，这与传统轮轨系统 相似。
• 但在牵引方面却采用了短定子列车驱动直线异 步电机（LIM）驱动，定子（初级线圈）设置 在车辆上，转子（次级线圈）设置在感应轨上， 工作原理与HSST系统基本相同。
• 车辆平稳运行时，定子与感应轨之间的间隙一 般保持在10mm左右。
转子磁场与定子磁场不同步运行，故也称为 直线异步电机，中低速磁悬浮铁路及直线电机轮 轨交通一般使用该种电机。
分类2：按驱动方式分：
列车的运行工况（牵引、惰行、制动） 及运行速度完全由定子绕组中的移动磁场 控制。
按照直线电机的初级线圈（定子线圈） 的安设位置不同，直线电机牵引的铁路可 以划分为导轨驱动和车辆驱动两种类型。
• 采用长定子直线同步电机牵引 • 列车与轨道之间的平均悬浮间隙保持
在10mm • 上海磁浮示范线采用该技术
驱动原理
• 采用长定子直线同步电机
悬浮、导向原理
日本超导磁悬浮MLX系统
• 采用电动悬浮EDS原理 • 采用长定子直线同步电机牵引 • 列车与轨道之间的平均悬浮间隙保
持在100mm
推进原理
• 当车辆高速通过时，车辆上的超导磁场会在导轨 侧壁的悬浮绕组中产生感应电流和感应磁场，控 制每组悬浮绕组上侧的磁场极性与车辆超导磁场 的极性相反从而产生引力、下侧极性与超导磁场 极性相同产生斥力，使得车辆悬浮起来。
直线电机在城市轨道交通系统中的应用
直线电机在城市轨道交通系统中的应用摘要：介绍了直线电机工作原理和直线电机电动车特点，以及日本利用直线电机的地铁和常导磁悬浮交通系统发展的概况。
城市交通在城市的发展过程中愈来愈重要，而城市轨道交通占据突出的位置。
由于近年来科学技术的发展和进步，包括地铁、轻轨交通、单轨交通、新交通系统以及磁悬浮交通系统等城市轨道交通的形式变化多样。
在改善城市交通的时候，各个城市根据自己城市的具体特点选择交通系统的范围也更宽。
安全、舒适、高密度运行，通过引入新技术达到节能，保护环境，降低成本，从结构和性能上采取措施，不断进行改进，保持先进性是城市轨道交通存在的价值。
在城市轨道交通系统中，根据车辆的特点，采用直线电机作为驱动电机又提供了一种新的选择。
1 直线电机的工作原理通常，电动机是旋转型的。
定子包围着圆筒形的转子，定子形成磁场，在转子中流过电流，使转子产生旋转力矩。
而直线电机则是将两个圆筒形部件展开成平板状，面对面，定子在相应于转子移动的长度方向上延长，转子通过一定的方式被支承起来，并保持稳定，形成转子和定子之间的空隙。
直流电机、感应电机、同步电机等都可做成直线电机，但是，直流电机在结构上无法做成无整流子型，所以，直线电机一般为感应电动机和同步电动机。
这些交流电动机的1次侧有作为定子侧的，也有作为转子侧即移动体侧的。
例如，超导磁悬浮中，同步电动机的定子（地上）是1次侧，旋转磁场在地上移动；而地铁的直线电机，感应电动机的旋转磁场装在车上，2次侧固定在地上。
前者的空隙靠左右导向线圈保持，而后者靠车轮保持。
产生推进力的原理与电动机产生力矩的原理一样，在直线电机地铁中，安装在转向架上的直线电动机沿前进方向产生移动磁场。
让面对该磁场、安装在地上的反作用板（相当于2次线圈）中通过2次电流（涡电流），由这个2次电流切割磁场产生的力作为反作用力，安装在转向架上的直线电动机得到推进力。
直线电机的基本缺点是很难将定子与转子空隙做成象旋转式电机那么小，旋转式是无限循环的，而直线电动机是有端头的。
《新型城市轨道交通》第五讲-直线电机轨道交通
- 1 - 新型城市轨道交通 主讲 刘景军 2010年3月 上海工程技术大学城市轨道交通学院
新型城市轨道交通
:新型城市轨道交通
第五讲 直线电机轨道交通 1、直线电机的发展历史 2、直线电机的基本原理 3、直线电机轨道交通的特点 4、直线电机轨道交通的应用情况 直线电机的由来 一般电动机工作时都是转动的．但是用旋转的电机驱动的交通工具（比如电动机车和城市中的电车等）需要做直线运动，用旋转的电机驱动的机器的一些部件也要做直线运动，这就需要增加把旋转运动变为直线运动的一套装置，能不能直接运用直线运动的电机来驱动，从而省去这套装置，人们就提出了这个问题，现在已制成了直线运动的电动机，即直线电机。 - 2 -
概述 直线电机结构可以根据需要制成扁平型、圆筒型或盘型等各种型式。它与其他非直线电机驱动的装置相比，具有以下优点： 采用直线电机驱动的传动装置，不需要任何转换装置而直接产生推力。它可以省去中间转换机构，简化了整个装置或系统，而且运行可靠、效率提高、易于维护、降低成本。 普通旋转电机由于受离心力的作用，其圆周速度受到限制，而直线电机运行时，它的直线速度可以不受限制。
直线电机是通过电能直接产生电磁推力的，其运动可以无机械接触，大大减小了机械损耗。 旋转电机通过钢绳、齿条、传动带等转换机构转换成直线运动，噪声是不可避免的，而直线电机是靠电磁力驱动装置运行的，噪声很小或无噪声。 直线电机结构简单，初级铁心在嵌线后可用环氧树脂等密封成整体，可在潮湿、腐蚀或有害和高低温环境中使用。 直线电机散热效果好，特别是常用的扁平型短初级直线电机，初级的铁心和绕组端部，直接暴露在空气中，同时次级很长，热量容易散发，热负荷可取较高值，不需要附加冷却装置。
直线电机主要有两方面不足： 与同容量旋转电机相比，直线电机的效率和功率要素要低，尤其是在低速时比较明显。主要原因：一是直线电机初、次级气隙一般比旋转电机的气隙要大，因此所需的磁化电流较大，使损耗增加；二是由于直线电机初级铁心两端开断，产生了所谓的边端效应，从而引起波形畸变等问题，也导致损耗增加，但从整个系统来看，直线电机省去中间传动装置，系统的效率有时还会比旋转电机的系统高。 直线电机特别是直线感应电动机的起动推力，受电源电压的影响较大，故需采取有关措施保证电源灯的稳定或改变电机的有关特性来减少或消除这种影响。 1、直线电机的发展历史
简述城市轨道交通车辆的分类
城市轨道交通车辆的分类引言城市轨道交通作为现代城市重要的公共交通工具之一，发展迅速，逐渐成为人们出行的首选方式。
而轨道交通车辆作为轨道交通系统的核心组成部分，对乘客的安全、舒适以及运营效率有着重要影响。
本文将从不同角度对城市轨道交通车辆进行分类，并分析各类车辆的特点、优缺点等。
传统地铁车辆传统地铁车辆是最常见的城市轨道交通车辆，根据动力来源以及车辆结构等因素，可将传统地铁车辆分为以下几类：1. 直流电力驱动车辆直流电力驱动车辆采用直流电动机作为驱动力源，通常以第三轨供电。
这类车辆具有传统的设计和结构，成熟可靠，广泛运用于早期地铁系统。
但由于其电气设计相对简单，能效较低，且无法实现调速控制，因此不适合长距离、高速运营。
2. 交流电力驱动车辆交流电力驱动车辆采用交流电动机作为驱动力源，通常以架空线供电。
这类车辆的设计和结构相对较新，能够实现调速控制，具备更高的能效和运营效率。
许多现代地铁系统已经采用交流电力驱动车辆，以提高系统的性能和可靠性。
3. 线性电机驱动车辆线性电机驱动车辆采用线性电动机作为驱动力源，通过轨道上的电磁场与车辆上的线性电机相互作用来推动车辆运动。
这类车辆的特点是无需牵引线，减少了建设成本和环境污染，并且能够实现更高的加速度和制动效果。
线性电机驱动车辆在高速磁悬浮列车等新型城市轨道交通系统中得到广泛应用。
轻轨车辆轻轨车辆是介于传统地铁车辆和有轨电车之间的一类城市轨道交通车辆。
根据设计和使用需求的不同，轻轨车辆可分为以下几类：1. 快速轻轨车辆快速轻轨车辆通常采用交流电力驱动，具备较高的运营速度和能效。
这类车辆通常在城市快速交通系统中应用，能够满足乘客长距离、高速出行的需求。
快速轻轨车辆在大城市的联通线路和郊区快速交通系统中得到广泛使用。
2. 城市短距离轻轨车辆城市短距离轻轨车辆通常采用直流电力驱动，适用于城市内的短距离交通需求。
这类车辆相对较小、灵活，能够在城市狭窄的区域内运行，并且可以与其他交通方式进行接驳。
直线电机轨道交通系统
直线电机转子与定子之间气隙一般在 8-12mm，电机效率和功率因素降低，导致牵引能 耗增大，同等条件下牵引能耗增大约15-20%左右。
目前，世界范围内运营的直线电机轨道交通线 路共有18条。多伦多斯卡帕勒线为世界上第一条线 路，于1985年3月22日开通。其余分别是加拿大温 哥华世博线和千禧线、日本大阪长崛线和鹤见绿地 线、东京大江户线、福冈七隈线、神户海岸线、横 滨市营地铁4号线、仙台市营地铁东西线、美国纽 约肯尼迪机场线、底特律People Mover、韩国龙仁 Everline、马来西亚吉隆坡格兰纳再也线，以及我
广州地铁5号线于2009年12月28日开通，线路总 长度为31.9公里（其中地下线29公里，高架线2.9公 里），设站30座，其中换乘站18座，设车辆基地2座。 设计最高速度为90公里/小时，线路正线最小曲线半径 为200米，最大限制坡度为55‰，列车采用L型车6节编 组，DC1500V三轨供电。
广州地铁6号线于2013年12月28日开通，线路总长 度42.1公里（其中地下线39.4公里，高架线2.7公里）， 设站32座，其中换乘站15座，设车辆基地1座。设计 最高速度为90公里/小时，线路正线最小曲线半径200 米，最大限制坡度为49‰，列车采用L型车4节编组， DC1500V三轨供电。
直线电机交通模式及技术经济特性
直线电机交通模式及技术经济特性1、引言从1825年世界第一条铁路出现算起，轨道交通已有近180年的历史。
特别是上个世纪中叶以来，随着科技的进步，轨道交通运输方式不仅在诸如速度、密度、重量等性能方面有了很大提高，而且轨道交通方式本身也发生了巨大的变革。
快速轨道交通有地铁、轻轨、单轨等多种方式。
牵引方式历经蒸汽牵引、内燃牵引、电力牵引等阶段，目前在世界范围内又发展出直线电机牵引的交通方式，包括磁悬浮铁路、直线电机轮轨交通、磁悬浮飞机等。
该交通方式目前正在迅速发展，将来会成为本世纪的主要交通方式之一。
本文介绍以直线电机作为牵引方式的新型客运交通方式，主要包括技术原理和技术经济分析，最后对我国发展轨道交通系统提出发展建议。
2. 直线电机及分类2.1 直线电机原理传统的轮轨接触式铁路，车辆所获得的牵引力（或称驱动力）、导向力和支承力均依靠轮轨相互作用获得，电传动内燃机车或电力机车的牵引动力来自于传统的旋转电机。
直线电机交通系统不使用传统的旋转电机而使用直线电机(liner motor)来获得牵引动力。
可以想象将传统的旋转电机从转子中心向一侧切开并且展直，这样旋转电机则变为直线电机。
或者认为直线电机是半径无限大的旋转电机。
这时定子中的旋转磁场将变为直线移动磁场，车辆将随着直线电机磁场的移动而向前运动。
2.2直线电机分类直线电机可以根据磁场是否同步、定子长度及驱动方式等因素进行分类。
2.2.1 按直线电机定子长度划分根据定子长度的不同，直线电机可以划分为长定子直线电机和短定子直线电机。
长定子直线电机的定子（初级线圈）设置在导轨上，其定子绕组可以在导轨上无限长地铺设，故称为“长定子”。
长定子直线电机通常用在高速及超高速磁悬浮铁路中，应用在长大干线及城际铁路领域。
短定子直线电机的定子设置在车辆上。
由于其长度受列车长度的限制，故称为“短定子”。
短定子直线电机通常用在中低速磁悬浮铁路及直线电机轮轨交通中，用在城市轨道交通领域。
直线电机
直线电机作用原理
直线电机车辆技术优势
1、车身降低导致隧道断面面积减小，减低了
地铁投资成本。
直线电机车辆技术优势
2、非粘着驱动形式使加减速可靠、磨耗少， 爬坡能力大大增强。
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3、取消了齿轮传动机构，曲线通过能力增加， 并降低了噪音。
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4、磨损部件少，车辆维护量降低，车轮寿命长。
模块一、城市轨道交通概要
项目二、城市轨道交通发展的新趋势 项目三、我国城市轨道交通发展概况
二、城市轨道交通发展的新趋势
（一）新交通系统
新交通系统是新开发的具有高速、准点、舒适和污染小的交通方 式及其运行服务系统的总称，一般泛指以无人驾驶的车厢在专用路权 及自动化控制条件下运行的新型运输系统。 按行走方式分为：①自动化导轨交通系统。是导入计算机和全自 动控制系统的双轨铁路、独轨铁路。属中量轻轨输送方式，适于承担 的运输范围介于公共汽车和市郊铁路间；②新型无轨交通系统或复合 交通系统。是以自动控制的新型无轨电车在导向槽中行驶的系统；③ 步行者援助系统。由高速人行道、自动扶梯和小座舱组成，用于运送 上下飞机的旅客和邮件；④公共汽车运营自动控制系统。是为适应非 大量的乘客需求，通过计算机系统收集信息、并将其组织起来开行无 固定路线的小型公共汽车或公共汽车站间运行自动预报系统。
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（三）磁悬浮列车
磁悬浮列车是利用电磁铁同性相斥、异性 相吸的原理实现对列车的支撑、导向和牵引。
磁悬浮列车与轮轨牵引列车的根本区别 支 撑 导 向 牵 引 轮轨 车轮落在钢轨上，由钢 利用钢轨和轮 采用电力牵引提供牵 牵引列车 轨支撑列车的全部重量。 缘进行导向。 引动力。 依靠车辆与轨道之间的 利用电磁力进 由直线牵引电动机提 供列车的推进动力。 磁浮列车 电磁系统产生吸引力(或 行导向。 排斥力)将车辆托起，使 列车悬浮于轨道之上。