直线电机加减速小车小车的构造及工作原理

1.直线电机的一般原理与构造

直线电动机是一种把电能直接转换为直线运动机械能的电气机械。它是旋转式感应电动机的一种特殊形式，其工作原理和一般旋转式感应电动机相同。把旋转式电动机按径向剖开摊平就是直线电机。

由定子转化的一侧叫初级，由转子转化的一侧叫次级。若向初级绕组提供三相交流电，就建立一个直线移动的磁场，这个磁场在次级中感应产生电流，次级电流与初级磁场相互作用产生直线运动，这就是直线电机。

感应式直线电机又可以作为制动器，其工作原理如下：

在感应式直线电机的初级绕组中通以直流电，则在电枢中建立一个一个极性相间的直流磁场，当电枢和次级有相对运动时，直流磁场在次级中感生电流，这个电流是反对电枢和次级的相对运动的，因此它产生制动作用。

直线电机在直流制动时，只需很少的电能建立一个磁场，就可以把大得多的机械能消耗掉，实现制动。这种制动方法，称为能耗制动或动力制动。

2.小车的构造及其工作原理

为把直线电机的推力和制动力传递给溜放勾车进行速度控制，我们把这个机构作成加减速小车的形式。本次研制的小车样机由三节动力车、两节机械车、一节控制车组成。

每节动力车装有四台直线电机。每台直线电机装有四个走轮，用以保持电机初、次级间6毫米左右的气隙，电机次级用30号槽钢和厚3毫米、宽200毫米的铝板接合而成，在槽钢两侧，用绝缘子固定两条馈电线，通过集电头将三相380伏交流电传输给动力车次级作其中一相线并接地。当电机馈进三相交流电时，推动动力车车架，使小车加速，当电机馈进直流电时，电机阻止动力车运动，使小车减速。

机械车分为“主车”和“副车”两节。“主车”上装有抓车机构、电空阀、接近开关和碰撞开关，“副车”上装有空气压缩机、贮风缸及其连接管道。平时，推送滚轮和制动滚轮收缩在钢轨内侧机车车辆限界内。抓车时，向斜上方伸出，两对滚轮先后动作，卡住车轮，使小车和溜放勾车连为一体，以便对勾车进行加速或减速。

控制车装有测速、测长和自控系统，由它们发出指令，控制小车抓车、调速和返回 。

直线电机加减速小车是指以直线电机为动力，具有加速、减速两种功能，调节调车场内车辆溜放速度的工具。是在点连式自动化驼峰调车场使用的一种连续调速设备。由间隔车、动力车、控制车、制动车、推送车五个小车组成，全长19.450m，高204mm，宽880mm。直线电机的专用轨道设在调车线的两根钢轨之间。电源为50Hz、400V三相交流电。起动车组最大质量为50t。首先在日本国铁盐滨编组站驼峰调车场采用 。

根据不同的运营方案，有不同的自控系统，但不管那种运营方案，小车的自控系统都包括三个部分抓车、调速、返回。其不同点是调速系统是根据不同的运营方案来确定不同的出口速度。现以定速出口控制为例，简要说明其工作原理。

1.抓车：小车追赶溜行中的车辆，并与其连为一体称为抓车。抓车瞬间，两车的相对速度不能大于7公里小时。因此，需要测量车辆的溜放速度和小车的起动特性，车辆溜行越快，小车起动时刻越应提前。利用第二、三、四踏板能够完成自动测速和控制抓车。

2.调速：抓住车后，要测量小车的运行速度(即钩车的溜行速度)。根据定速出口要求，钩车速度大于公里小时，进行制动，速度小于4.1公里/小时，进行加速，速度在4.1-5公里/小时之间，释放。经调速后的车辆，以接近5公里/小时的速度向前溜行，然后与停留车安全连挂。

3.返回：车辆被释放后，小车自动返回原始位置，准备接下一钩车。如果返回途中遇到下一钩车，小车应就地停车，准备下一次抓车和调速 。2100433B