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磁懸浮技術原理及磁懸浮列車工作原理分析及簡介
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摘要: 磁懸浮列車是由無接觸的電磁懸浮、導向和驅動系統(tǒng)組成的新型交通工具,磁懸浮列車分為超導型和常導型兩大類。簡單地說,從內部技術而言,兩者在系統(tǒng)上存在著是利用磁斥力、還是利用磁吸力的區(qū)別。從外部表象而言,兩者存在著速度上的區(qū)別:超導型磁懸浮列車最高時速可達500公里以上(高速輪軌列車的最高時速一般為300—350公里),在1000至1500公里的距離內堪與航空競爭;而常導型磁懸浮列車時速為400~500公里,它的中低速則比較適合于城市間的長距離快速運輸。
Abstract:
Key words :

 

什么是磁懸浮列車" title="磁懸浮列車">磁懸浮列車?

  磁懸浮列車是由無接觸的電磁懸浮、導向和驅動系統(tǒng)組成的新型交通工具,磁懸浮列車分為超導型和常導型兩大類。簡單地說,從內部技術而言,兩者在系統(tǒng)上存在著是利用磁斥力、還是利用磁吸力的區(qū)別。從外部表象而言,兩者存在著速度上的區(qū)別:超導型磁懸浮列車最高時速可達500公里以上(高速輪軌列車的最高時速一般為300—350公里),在1000至1500公里的距離內堪與航空競爭;而常導型磁懸浮列車時速為400~500公里,它的中低速則比較適合于城市間的長距離快速運輸。

  上海磁懸浮列車是“常導磁吸型”(簡稱“常導型”)磁懸浮列車。

磁懸浮列車技術基礎

  磁懸浮列車主要由懸浮系統(tǒng)、推進系統(tǒng)和導向系統(tǒng)三大部分組成,見圖。盡管可以使用與磁力無關的推進系統(tǒng),但在目前的絕大部分設計中,這三部分的功能均由磁力來完成。

磁懸浮列車工作原理

  磁懸浮列車利用“同性相斥,異性相吸”的原理,讓磁鐵具有抗拒地心引力的能力,使車體完全脫離軌道,懸浮在距離軌道約1厘米處,騰空行駛,創(chuàng)造了近乎“零高度”空間飛行的奇跡。

磁懸浮列車是怎樣運行的?

  磁懸浮列車是利用磁極吸引力和排斥力的高科技交通工具。

  排斥力使列車懸起來,吸引力讓列車開動。

  磁懸浮列車車廂上裝有超導磁鐵,鐵路底部安裝線圈。通電后,地面線圈產生的磁場極性與車廂的電磁體極性總保持相同,兩者“同性相斥”。

  排斥力使列車懸浮起來,常規(guī)機車的動力來自于機車頭" title="機車頭">機車頭,磁懸浮列車的動力來自于軌道。軌道兩側裝有線圈,交流電使線圈變?yōu)殡姶朋w,它與列車上的磁鐵相互作用。列車行駛時,車頭的磁鐵(N極)被軌道上靠前一點的電磁體(S極)所吸引,同時被軌道上稍后一點的電磁體(N極)所排斥———結果是前面“拉”,后面“推”,使列車前進。

  

  當?shù)搅熊囘_圖所標的位置時,在線圈里流動的電流流向就反轉過來了。其結果就是原來那個S極線圈,現(xiàn)在變?yōu)镹極線圈了,反之亦然。

  當?shù)搅熊囘_圖所標的位置時,在線圈里流動的電流流向就反轉過來了。其結果就是原來那個S極線圈,現(xiàn)在變?yōu)镹極線圈了,反之亦然。

  直線同步電機:其初級繞組沿軌道鋪設,次級繞組安裝在車體上, 在初級繞組中通入三相交流電, 氣隙中產生平移磁場,該磁場切割次級導體, 產生電磁感應, 誘發(fā)磁場,該磁場與原有平移磁場方向相反,最終在路軌和車體間產生電磁推力.

磁懸浮列車的優(yōu)勢

  1、它克服了傳統(tǒng)輪軌鐵路提高速度的主要障礙,發(fā)展前景廣闊

  2、磁懸浮列車速度高

  3、磁懸浮列車能耗低

目前存在的技術問題

  盡管磁懸浮列車技術有上述的許多優(yōu)點,但仍然存在一些不足:

  1、由于磁懸浮系統(tǒng)是以電磁力" title="電磁力">電磁力完成懸浮、導向和驅動功能的,斷電后磁懸浮的安全保障" title="安全保障">安全保障措施,尤其是列車停電后的制動問題仍然是要解決的問題。其高速穩(wěn)定性和可靠性還需很長時間的運行考驗。

  2、常導磁懸浮技術的懸浮高度較低,因此對線路的平整度、路基下沉量及道岔結構方面的要求較超導技術更高。

  3、超導磁懸浮技術由于渦流效應懸浮能耗較常導技術更大,冷卻系統(tǒng)重,強磁場對人體與環(huán)境都有影響。

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