磁悬浮列车问题 关于磁悬浮列车的一个问题

作者&投稿:种律 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
磁悬浮列车作为一种新型的轨道交通工具,是人类挑战地面交通速度极限的象征,是对传统轮轨铁路技术的一次全面、根本性的革新。

磁悬浮列车是一种全新的列车。一般的列车,由于车轮和铁轨之间存在摩擦,限制了速度的提高,所能达到的最高运行速度一般不超过300 km/h。磁悬浮列车是用磁力将列车悬浮起来,使列车与轨道脱离接触,以减少摩擦,提高车速。列车由直线电机牵引,一般电动机工作时都是转动的,其结构主要是一个定子和一个转子构成的。在定子中通入交流电,产生旋转磁场,转子就随着转动。

但是,用电动机驱动的交通工具(如电动机车和城市中电车等)需要做直线运动,用旋转电机驱动的机器的一些部件也需做直线运动。为此,人们制造了一种把旋转运动变为直线运动的直线电机。列车上装有磁体(有的就是兼用直流电机的线圈),磁体随列车运动时,使设在地面上的线圈(或金属板)中产生感应电流,感应电流磁场和列车上的磁体(或线圈)之间的电磁力把列车悬浮起来。只要几千千瓦功率就能使悬浮列车的速度达到550 km/h。

高速磁悬浮列车运行时,与轨道完全不接触。它没有轮子和传动结构,列车的悬浮、导向、驱动和制动都是利用电磁力来实现的。悬浮电磁铁以电磁力将车辆往上浮起,电磁控制系统保证磁悬浮列车与轨道保持1厘米间距。导向电磁铁保证列车沿线路两侧的定位。列车通过长定子同步直线电机来驱动和制动。直线电机的原理可以从旋转电机引伸出来,即将旋转电机定子和转子剖开再展直,安装在线路两侧下面。直线电机定子线圈中的电流产生一个运动磁场。在这个运动磁场的作用下,推动磁悬浮列车前进。

高速磁悬浮列车与传统的高速轮轨列车相比,除了运行速度可达450~500 km/h的速度优势之外,还有4个优点:①磁悬浮列车能量消耗低,是汽车的1/2,飞机的1/4;②启动快,爬坡能力强,选线比较灵活;③安全、舒适、维护少;④采用电力驱动,没有废气排放,运行时没有车轮,和轨道间的摩擦小,对环境影响小。

磁悬浮列车除具有上述的优点外,也存在缺点与不足:①与高速铁路相比,磁悬浮铁路的造价比较昂贵,而且无法利用已有的线路,必须全部重新投资建设;②由于磁悬浮系统是以电磁力完成悬浮、导向和驱动功能的,断电后的安全保障措施,尤其是列车停电后的制动问题有待解决;③由于常导磁悬浮的悬浮高度较低,因此对线路的平整度、路下沉量及道岔结构方面的要求比超导技术更高。

我国自行设计制造的“中华01号”暗轨磁悬浮列车,应用的是永磁补偿式悬浮技术。它是根据磁场基本原理,利用永磁材料制造的斥悬浮和吸悬浮工作机构相互补偿而产生,与德国为代表的常导电磁吸式悬浮技术和日本为代表的超导电动悬浮技术相比,成功地解决了“超大悬浮力”、“节能悬浮”、“经济悬浮”等技术难题。

“中华01号”的导向耗能与运行阻力耗能远低于德国技术指标,由于采用车路一体化结构与控制设计,安全性能超过国外磁悬浮技术,而暗轨磁悬浮路段每千米造价仅相当于国外的1/6,是现今运行成本最低的磁悬浮列车。

随着科技的发展及对磁悬浮列车的长时间的运行考验,磁悬浮列车将以其优势,成为未来最理想的地面交通工具。
一、磁悬浮列车是怎样实现悬浮的,都有几种悬浮形式?
学过物理课程的人们都知道,磁铁具有同性相斥和异性相吸的特性。两个磁铁同极性相对,将产生排斥力,使之悬浮起来。磁悬浮列车车厢的两侧,安装有磁场强大的超导电磁铁。车辆运行时,这种电磁铁切割轨道两侧安装的铝环,至使其中产生感应电流,同时产生一个同极性反磁场,并使车辆推离轨面7厘米,在空中悬浮起来。但是,在静止时,由于没有切割电势与电流,车辆不能产生悬浮,只能象飞机一样,用轮子支承车体。当车辆在直线电机的驱动下,并速度达到80公里/小时以上时,车辆就悬浮起来了。目前,这种磁悬浮列车已达到了550公里/小时的地表运输车辆的最高速度。
利用两个磁铁异性相吸的特性能否产生悬浮呢?答案是肯定的。比如有一个电磁铁和一只软铁球,当电磁铁通电时,软铁球将被其吸引(见图1)。倘若电磁铁中的电流是恒定的,则软铁球将被吸住,决不可能产生悬浮效果。为了实现磁悬浮,人们利用一个传感器去测量软铁球在空间的位置,再把位置信息送入一套自动控制系统中去调节电磁铁中的电流,使磁力能够变化。在控制系统能调节得使电磁铁产生的磁力与软铁球的重力相等时,软铁球不就在空间悬浮起来了吗?
由此可见,磁悬浮有两种基本形式,一种称推斥式(EDS),另一种即吸力式(EMS)。
二、常导吸力型磁悬浮列车是怎样工作的,都有哪些特点?
常导吸力型磁悬浮列车的电磁铁线圈用常规导体制成(铜或铝导线),不需要低温冷却设备,在既有的工业基础水平下,可以比较容易制造。这种磁悬浮列车有高速型,如上海浦东引进德国技术建设的机场线,比较适合于500公里以上的长大干线运输,其目前最高速度已达到450公里/小时的水平。这种磁悬浮列车还有中低速型,最大速度在100~150公里/小时左右,适合于城市内的轨道交通或卫星城间的旅客运输。中低速磁悬浮列车没有轮轨运动中的滚动冲击和传动箱中的摩擦噪声,运动部件及轨道的磨损少,工作寿命长,具有绿色环保效果。我国新近问世的第一辆磁悬浮列车就属于这一类。
常导吸力型磁悬浮列车无论是在静止或运动状态,都能保持稳定悬浮状态。从图2中可以看出,它的电磁铁位于轨道之下,并固定在车体转向架上。其上还装有气隙测量传感器,用来测量电磁铁与轨道的气隙。电磁铁为典型的的U型铁芯形式,低碳钢轨道截面呈倒U型,它们的磁极宽度相同并相对。倘若我们以8毫米长度为电磁铁与轨道间的悬浮气隙,希望在这种状态下,使电磁产生的向上的电磁吸力总能与电磁铁上所受的重力相等,就可以实现磁悬浮。
在车辆运行中,如果由于外力的作用,使电磁铁与轨道的气隙变大(大于8毫米),则气隙传感器将以电信号形式,把这个变化信息送到悬浮控制器中,并使电磁铁中的电流增大(磁力增大),则电磁铁向上运动,气隙恢复到原设定的8毫米。反之,当气隙变小时(磁力将减小),在重力作用下,电磁铁与轨道的气隙又恢复到原设定值。由此可见,只要电磁铁偏离了悬浮设定气隙,电磁铁的电流都要相应变化,总能使磁力与重力相等。自动控制的悬浮系统的调节速度很快,只要合理配置系统参数,都能够保证在任何时刻,任何状态下,保证稳定的磁悬浮。
在常导中低速磁悬浮列车的转向架上还装有感应式直线电机,它是一种把圆形电枢拉直的一种特殊电机。当对它通入频率和电压都可以调节的三相交流电流时,其与轨道上的铝板及下磁路之间形成一个速度可变的行波磁场,并在铝板中产生感应电流和推动力,使车辆沿轨道以可控的速度运动。因为推动力通过磁场反作于轨道,直接作用于车体,不需要象轮轨车辆那样,要依靠“粘轴力”来传递动力,故不会打滑或产生摩擦阻力,所以它的爬坡能力强,运行噪声低。
常导中低速磁悬浮列车的车厢及其它电器设备,与地铁、轻轨或旅游大客车基本相同,完全可以直接代用。
三、常导吸力型磁悬浮列车的悬浮气隙这样小,能保持行车安全吗?
不必担心,8毫米气隙指的是走行部件的相对位置。要知道,常规轮轨列车的这个间隙可是零毫米呀!悬浮电磁铁在轨道下面,只要不是吸上一个大的永磁铁块,不会发生大的行车事故,况且电磁铁的最前端还装有清障器呢!这种车辆的车体或吊挂的各种设备与轨道面的间隙都在100毫米以上,小障碍物不会影响行车。
另外,从结构图中可以看出,常导磁悬浮列车的电磁铁是包在轨道上,故不会发出轨的颠覆性事故,是很安全的。
四、磁悬浮技术还有哪些应用领域呢?
譬如,以往的飞机做气动试验时,要在风洞中进行缩比模型吹风实验。传统的风洞天平要用支架来支撑模型,至使吹风时带来支架干扰,引起实验误差。用磁悬浮技术将实验模型悬浮在风洞实验段中,可以真实地再现飞行器在空中的飞行状态,提高实验的相似性。国防科技大学磁悬浮研究中心在1995年与2000年分别研制成功15cm×15cm与30cm×30cm两座磁悬挂天平,填补了国内空白,为飞行器气动实验,开辟了新领域。
利用磁悬浮列车的高速运行能力及使用地面能源的优势,还可以用它取代第一级火箭,将第二级火箭以上的载荷加速到二级火箭分离速度,并将其发射出去。为此,国外已有多个研究机构在研发这个技术,如美国肯尼迪航天中心就拟建这个系统,计划2004年完成。
磁悬浮技术还可以开发成磁悬浮轴承,能使其主轴达到高速运转。除了在机床主轴上使用外,还可以制成卫星姿态控制飞轮,电动汽车用的储能飞轮等。
磁悬浮技术还可以用在平台隔振上,美国在“星球”大战中研制的卫星拦截器中,就研制了一种可使红外寻的探测器稳定的磁悬浮隔振系统。
总之,只要有军事、工业、交通等市场的需求,磁悬浮技术还可以在更多的领域发挥它应有的作用。

磁悬浮列车是一种靠磁悬浮力(即磁的吸力和排斥力)来推动的列车。

忽忽,那辆被烧的磁浮竟然还摊在轨道上下面架好脚手架在修呢

关于磁悬浮列车的问题(急,需要具体的回答)~

这个就是超导的好处,可以使电流的损失为0

我们磁悬浮用的是德国超导!长定子绕组通电使列车悬浮的!距离地面10MM左右!与日本常导不一样!他们的是压力使列车悬浮离地面10CM!我们对别的金属物品没有任何的影响!现在我们磁悬浮安检都可以带!但是如果你带磁场的物品上车,只要不会影响列车正常运行!都没有问题的!

超级磁悬浮列车的主要问题
答:为了进一步推进这一项目,必须完成两个阶段性目标。第一阶段是研制一条高温超导磁悬浮环形轨道,能够让速度达到每分钟25公里。这个目标已经在2013年2月实现,促使研究人员进入下一个阶段的研究。第二个阶段是为环形轨道安装真空管,也就是打造真空管高温超导磁悬浮列车。在设计上,这辆列车在不搭载乘客情况下...

磁悬浮列车为什么没能通行?
答:刘志军上位以后偷偷的做了这件事情,他用客观客专这样一个名义绕过了发改委,先把轮轨弄出来。当时一些设计标准也是非常高。刘志军用250的速度有两个原因,一个就是为了能够抢夺世界第一速度,还有就是为了能够逼近资悬浮的速度,但是因为磁悬浮并没有涉及到一个技术转让的事情,所以说还是轮轨最后上位。

磁悬浮列车怎样保证不会发生脱轨事件?
答:磁悬浮分2类,其中推斥式的就是日本的,属于高速类型,需要起落架,推斥式是利用两个磁铁同极性相对而产生的排斥力,使列车悬浮起来。这种磁悬浮列车车厢的两侧,安装有磁场强大的超导电磁铁。 吸引式的,就是德意志的,也就是上海目前使用的 吸引式的,轨道不存在任何的电磁铁,他是用感应钢板安装在轨道外缘的,车上有电...

磁悬浮列车早已出现,为何至今还没普及全国?
答:机械臂被用来锁定轨道并迫使其停止,这恰恰是,与轮轨滑动摩擦制动模式相比,磁悬浮将更加危险,磁悬浮列车是高架的,事故发生时很难救援,没有轮子,很难拖出事故现场, 如果在此期间停电,其他车辆和起重机很难接近。关于磁悬浮列车早已出现为何至今还没普及全国的问题,今天就解释到这里。

理论上如何解决磁悬浮列车断电后安全问题
答:首先,磁浮列车在失去动力的情况下,紧急制动通过2种方式实现。第一种:是列车自身有蓄电池,可以在失去地面牵引力的情况下进行涡流制动;第二种,车身下面有滑橇,可以与轨道面进行摩擦制动。由于是高架,在特殊位置停车后(如桥梁,弯道等)确实存在援救困难,但是现在新设计的厢式轨道梁已经成熟,援救和...

磁悬浮列车是什么原理,为什么速度快,安全性能怎样?
答:应用准确的定义来说,磁悬浮列车实际上是依靠电磁吸力或电动斥力将列车悬浮于空中并进行导向,实现列车与地面轨道间的无机械接触,再利用线性电机驱动列车运行。虽然磁悬浮列车仍然属于陆上有轨交通运输系统,并保留了轨道、道岔和车辆转向架及悬挂系统等许多传统机车车辆的特点,但由于列车在牵引运行时与轨道...

为什么磁悬浮列车悬浮在轨道上行驶时而又不会偏轨
答:简而言之,就是磁浮列车悬浮时,不是单纯的上下悬浮,列车底部是向内凹型,上方、外侧、下方 三面斥力,故而不会偏轨。【下面是百度百科的原理介绍】磁悬浮列车利用电磁体“同性相斥,异性相吸”的原理,让磁铁具有抗拒地心引力的能力,使车体完全脱离轨道,悬浮在距离轨道约1厘米处,腾空行驶,创造了近乎...

磁悬浮列车的问题
答:1.是利用磁力,只车和轨道间.不会。会隔开的,如果那样谁敢去做啊,好可怕- - 2.要真的说起来会有一点吧.但是也没有谁一天到晚都乘在上面吧.一天几次根本没什么影响啦~3.不会影响的,我见过在车里打电话和用笔记本的.要是电话信号质量不好,可能是太快了吧...呵呵,玩笑 ...

日本多年前就拥有了磁悬浮列车,为何没有广泛应用?
答:它使用普通直流电磁铁的电磁吸力原理来悬浮列车,悬浮空气间隙相对较小,一般约为10毫米毫米。正常引导的高速磁悬浮列车速度可达每小时400~500公里,适用于城市之间的长途快速运输。关于日本多年前就拥有了磁悬浮列车为何没有广泛应用的问题,今天就解释到这里。

麻烦紧急求救!谁了解磁悬浮技术的岔道问题?
答:为了解决这一困扰已久的问题,今天在网上找了一下相关的资料。可以遗憾的是,极少页面涉及这一问题,最终只是从一个专业论坛里找到些只言片语,让我大概有了一点了解,不过还是不太清楚具体的样子。现在转贴一些,也给对此感兴趣的朋友看看。抱轨磁悬浮线路道岔结构 常导型磁悬浮列车的轨道是一根钢梁(单线...