《電子技術(shù)應(yīng)用》
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磁懸浮技術(shù)原理及磁懸浮列車工作原理分析及簡(jiǎn)介
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摘要: 磁懸浮列車是由無接觸的電磁懸浮、導(dǎo)向和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組成的新型交通工具,磁懸浮列車分為超導(dǎo)型和常導(dǎo)型兩大類。簡(jiǎn)單地說,從內(nèi)部技術(shù)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(dǎo)型磁懸浮列車最高時(shí)速可達(dá)500公里以上(高速輪軌列車的最高時(shí)速一般為300—350公里),在1000至1500公里的距離內(nèi)堪與航空競(jìng)爭(zhēng);而常導(dǎo)型磁懸浮列車時(shí)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(yùn)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(dǎo)向和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組成的新型交通工具,磁懸浮列車分為超導(dǎo)型和常導(dǎo)型兩大類。簡(jiǎn)單地說,從內(nèi)部技術(shù)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(dǎo)型磁懸浮列車最高時(shí)速可達(dá)500公里以上(高速輪軌列車的最高時(shí)速一般為300—350公里),在1000至1500公里的距離內(nèi)堪與航空競(jìng)爭(zhēng);而常導(dǎo)型磁懸浮列車時(shí)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(yùn)輸。

  上海磁懸浮列車是“常導(dǎo)磁吸型”(簡(jiǎn)稱“常導(dǎo)型”)磁懸浮列車。

磁懸浮列車技術(shù)基礎(chǔ)

  磁懸浮列車主要由懸浮系統(tǒng)、推進(jìn)系統(tǒng)和導(dǎo)向系統(tǒng)三大部分組成,見圖。盡管可以使用與磁力無關(guān)的推進(jìn)系統(tǒng),但在目前的絕大部分設(shè)計(jì)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?yán)?ldquo;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(yùn)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(dòng)。

  磁懸浮列車車廂上裝有超導(dǎo)磁鐵,鐵路底部安裝線圈。通電后,地面線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)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(jī)車的動(dòng)力來自于機(jī)車頭" title="機(jī)車頭">機(jī)車頭,磁懸浮列車的動(dòng)力來自于軌道。軌道兩側(cè)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(shí),車頭的磁鐵(N極)被軌道上靠前一點(diǎn)的電磁體(S極)所吸引,同時(shí)被軌道上稍后一點(diǎn)的電磁體(N極)所排斥———結(jié)果是前面“拉”,后面“推”,使列車前進(jìn)。

  

  當(dāng)?shù)搅熊囘_(dá)圖所標(biāo)的位置時(shí),在線圈里流動(dòng)的電流流向就反轉(zhuǎn)過來了。其結(jié)果就是原來那個(gè)S極線圈,現(xiàn)在變?yōu)镹極線圈了,反之亦然。

  當(dāng)?shù)搅熊囘_(dá)圖所標(biāo)的位置時(shí),在線圈里流動(dòng)的電流流向就反轉(zhuǎn)過來了。其結(jié)果就是原來那個(gè)S極線圈,現(xiàn)在變?yōu)镹極線圈了,反之亦然。

  直線同步電機(jī):其初級(jí)繞組沿軌道鋪設(shè),次級(jí)繞組安裝在車體上, 在初級(jí)繞組中通入三相交流電, 氣隙中產(chǎn)生平移磁場(chǎng),該磁場(chǎng)切割次級(jí)導(dǎo)體, 產(chǎn)生電磁感應(yīng), 誘發(fā)磁場(chǎng),該磁場(chǎng)與原有平移磁場(chǎng)方向相反,最終在路軌和車體間產(chǎn)生電磁推力.

磁懸浮列車的優(yōu)勢(shì)

  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(shù)問題

  盡管磁懸浮列車技術(shù)有上述的許多優(yōu)點(diǎn),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(dǎo)向和驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(shí)間的運(yùn)行考驗(yàn)。

  2、常導(dǎo)磁懸浮技術(shù)的懸浮高度較低,因此對(duì)線路的平整度、路基下沉量及道岔結(jié)構(gòu)方面的要求較超導(dǎo)技術(shù)更高。

  3、超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)由于渦流效應(yīng)懸浮能耗較常導(dǎo)技術(shù)更大,冷卻系統(tǒng)重,強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)人體與環(huán)境都有影響。

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