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作者:admin 来源:本站 日期:2019-09-26 04:40:29

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  随着航天事业的发展,模拟微重力环境下的空间悬浮技术已成为进行相关高科技研究的重要手段。目前的悬浮技术主要包括电磁悬浮、光悬浮、声悬浮、气流悬浮、静电悬浮、粒子束悬浮等,其中电磁悬浮技术比较成熟。

  电磁悬浮技术(electromagnetic levitation )简称EML技术。它的主要原理是利用高频电磁场在金属表面产生的涡流来实现对金属球的悬浮。

  将一个金属样品放置在通有高频电流的线圈上时,高频电磁场会在金属材料表面产生一高频涡流,这一高频涡流与外磁场相互作用,使金属样品受到一个洛沦兹力的作用。在合适的空间配制下,可使洛沦兹力的方向与重力方向相反,通过改变高频源的功率使电磁力与重力相等,即可实现电磁悬浮。一般通过线Hz。

  同时,金属上的涡流所产生的焦耳热可以使金属熔化,从而达到无容器熔炼金属的目的。目前,在空间材料的研究领域, EML技术在微重力、无容器环境下晶体生长、固化、成核及深过冷问题的研究中发挥了重要的作用。

  目前世界上有三种类型的磁悬浮。一是以德国为代表的常导电式磁悬浮,二是以日本为代表的超导电动磁悬浮,这两种磁悬浮都需要用电力来产生磁悬浮动力。而第三种,就是我国的永磁悬浮,滑触线它利用特殊的永磁材料,不需要任何其他动力支持。

  2006年8月17日,“中华01号”永磁悬浮路车模型在大连举行的2006中国国际专利技术与产品交易会上亮相。该模型是大连3000米永磁悬浮试验线路的仿真微缩,专为城市之间的区域交通设计。列车在高架的磁轨上运行,设计时速230公里,既可货运,又可客运,适用于大都市圈的交通运输。

  据半岛晨报报道 只有在小说、科幻电影中才能见到的“空中悬浮”列车马上就要出现在大连人身边了。记者从昨日的专交会上了解到,3000米永磁悬浮试验线拟定年底在开发区建设。

  2006年8月17日上午,在大连世界博览广场举办的“2006年中国国际专利技术与产品交易会”上,“中华01号”1/10槽轨永磁悬浮微缩路-车格外引人注目。该车按照1/10比例微缩,几何尺寸按实车微缩;路桥结构、轨道结构、车辆结构与悬浮功能为仿真微缩。在技术人员的操作下,悬浮在槽轨上的微缩列车十分轻巧“跑”起来,启动、刹车十分灵活并且悄无声息。

  据了解,目前世界上有3种类型磁悬浮技术,即日本的超导电动磁悬浮、德国的常导电磁悬浮和中国的永磁悬浮。永磁悬浮技术是中国大连拥有核心及相关技术发明专利的原始创新技术。据技术人员介绍,日本和德国的磁悬浮列车在不通电的情况下,车体与槽轨是接触在一起的,而利用永磁悬浮技术制造出的磁悬浮列车在任何情况下,车体和轨道之间都是不接触的。

  中国永磁悬浮与国外磁悬浮相比有五大方面的优势:一是悬浮力强。二是经济性好。三是节能性强。四是安全性好。五是平衡性稳定。

  槽轨永磁悬浮是专为城市之间的区域交通设计的,列车在高架的槽轨上运行,设计时速230公里,既可客运,又可货运。大连磁谷科技研究所有限苏珣总经理告诉记者,3000米永磁悬浮列车线路预计在今年年底建设,地点拟定在开发区。

  磁悬浮列车利用“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“零高度”空间飞行的奇迹。

  世界条磁悬浮列车示范运营线——磁悬浮列车,建成后,从浦东龙阳路站到浦东国际机场,三十多公里只需6~7分钟。

  磁悬浮列车是“常导磁吸型”(简称“常导型”)磁悬浮列车。是利用“异性相吸”原理设计,是一种吸力悬浮系统,利用安装在列车两侧转向架上的悬浮电磁铁,和铺设在轨道上的磁铁,在磁场作用下产生的吸力是车辆浮起来。

  列车底部及两侧转向架的顶部安装电磁铁,在“工”字轨的上方和上臂部分的下方分别设反作用板和感应钢板,控制电磁铁的电流使电磁铁和轨道间保持1厘米的间隙,让转向架和列车间的吸引力与列车重力相互平衡,利用磁铁吸引力将列车浮起1厘米左右,使列车悬浮在轨道上运行。这必须控制电磁铁的电流。

  悬浮列车的驱动和同步直线电动机原理一模一样。通俗说,在位于轨道两侧的线圈里流动的交流电,能将线圈变成电磁体,由于它于列车上的电磁体的相互作用,使列车开动。

  列车头部的电磁体N极被安装在靠前一点的轨道上的电磁体S极所吸引,同时又被安装在轨道上稍后一点的电磁体N极所排斥。列车前进时,线圈里流动的电流方向就反过来,即原来的S极变成N极,N极变成S极。循环交替,列车就向前奔驰。

  稳定性由导向系统来控制。“常导型磁吸式”导向系统,是在列车侧面安装一组专门用于导向的电磁铁。列车发生左右偏移时,列车上的导向电磁铁与导向轨的侧面相互作用,产生排斥力,使车辆恢复正常位置。列车如运行在曲线或坡道上时,控制系统通过对导向磁铁中的电流进行控制,达到控制运行目的。

  “常导型”磁悬浮列车及轨道和电动机的工作原理完全相同。只是把电动机的“转子”布置在列车上,将电动机的“定子”铺设在轨道上。通过“转子”,“定子”间的相互作用,将电能转化为前进的动能。我们知道,电动机的“定子”通电时,通过电磁感应就可以推动“转子”转动。当向轨道这个“定子”输电时,通过电磁感应作用,列车就像电动机的“转子”一样被推动着做直线运动。

  磁悬浮列车时速430公里,一个供电区内只能允许一辆列车运行,轨道两侧25米处有隔离网,上下两侧也有防护设备。转弯处半径达8000米,肉眼观察几乎是一条直线米。乘客不会有不适感。轨道全线米范围内装有目前国际上进的隔离装置。线路将终延伸到杭州。并且直接为世博会服务。

  磁悬浮列车有许多优点:列车在铁轨上方悬浮运行,铁轨与车辆不接触,不但运行速度快,能超过500 千米/小时,而且运行平稳、舒适,易于实现自动控制;无噪音,不排出有害的废气,有利于环境保护;可节省建设经费;运营、维护和耗能费用低。它是21 世纪理想的超级特别快车,世界各国都十分重视发展磁悬浮列车。目前,我国和日本、德国、英、美等国都在积极研究这种车。日本的超导磁悬浮列车已经过载人试验,即将进入实用阶段,运行时速可达500 千米以上。

  到目前可以讲,磁悬浮列车轨道技术在中国,磁悬浮列车技术仍在德国,引进产品是引进不来技术的。我国的轮轨铁路技术有近百年的历史,形成了专门从事机车设计、科研创新的产业大军,拥有数十年设计、制造、运营、维修配套的四十多万人的产业链。磁悬浮技术掌握在少数专家、教授手中,是不具备应用条件的。 磁悬浮列车需要高架,高架梁的绕度必须小于1毫米,因此,高架桥跨一般要小于25米,桥墩基础要深30米以上。因此,在到杭州的地面上要形成一道200多公里的挡墙。此外,由于运行动力学的影响,轨道两侧各100米内是不允许有其他建筑物的。修建沪杭磁悬浮,占地多,对环境影响比较大。

  2006年,德国磁悬浮控制列车在试运行途中与一辆维修车相撞,报道称车上共29人,当场死亡23人,实际死亡25人,4人重伤。滑触线这说明磁悬浮列车突然情况下的制动能力不可靠,不如轮轨列车。 在陆地上的交通工具没有轮子是很危险的。因为列车要从动量很大降到静止,要克服很大的惯性,只有通过轮子与轨道的制动力来克服。磁悬浮列车没有轮子,如果突然停电,靠滑动摩擦是很危险的。滑触线此外,磁悬浮列车又是高架的,发生事故时在5米高处救援很困难,没有轮子,拖出事故现场困难;若区间停电,其他车辆、吊机也很难靠近。

  推荐于2016-09-13展开全部磁悬浮列车的原理并不深奥。它是运用磁铁“同性相斥,异性相吸”的性质,使磁铁具有抗拒地心引力的能力,即“磁性悬浮”。科学家将“磁性悬浮”这种原理运用在铁路运输系统上,使列车完全脱离轨道而悬浮行驶,成为“无轮”列车,时速可达几百公里以上。这就是所谓的“磁悬浮列车”,亦称之为“磁垫车”。

  由于磁铁有同性相斥和异性相吸两种形式,故磁悬浮列车也有两种相应的形式:一种是 利用磁铁同性相斥原理而设计的电磁运行系统的磁悬浮列车,它利用车上超导体电磁铁形成的磁场与轨道上线圈形成的磁场之间所产生的相斥力,使车体悬浮运行的铁路;另一种则是利用磁铁异性相吸原理而设计的电动力运行系统的磁悬浮列车,它是在车体底部及两侧倒转向上的顶部安装磁

  铁,在T形导轨的上方和伸臂部分下方分别设反作用板和感应钢板,控制电磁铁的电流,使电磁铁和导轨间保持10—15毫米的间隙,并使导轨钢板的吸引力与车辆的重力平衡,从而使车体悬浮于车道的导轨面上运行。

  由于磁悬浮列车是轨道上行驶,导轨与机车之间不存在任何实际的接触,成为“无轮”状态,故其几乎没有轮、轨之间的摩察,时速高达几百公里;

  磁悬浮列车可靠性大、维修简便、成本低,其能源消耗仅是汽车的一半、飞机的四分之一;

  噪音小,当磁悬浮列车时速达300公里以上时,噪声只有656分贝,仅相当于一个人大声地说话,比汽车驶过的声音还小;

  由于它以电为动力,在轨道沿线不会排放废气,无污染,是一种名副其实的绿色交通工具。已赞过已踩过你对这个回答的评价是?评论收起

  展开全部磁悬浮列车是利用磁极吸引力和排斥力的高科技交通工具。简单地说,排斥力使列车悬起来,吸引力让列车开动。磁悬浮列车车厢上装有超导磁铁,铁路底部安装线圈。通电后,地面线圈产生的磁场极性与车厢的电磁体极性总保持相同,两者“同性相斥”,排斥力使列车悬浮起来。(见图①)与常规的动力来自于机车头的火车不同,磁悬浮列车的动力来自于轨道。轨道两侧装有线圈,交流电使线圈变为电磁体,它与列车上的磁铁相互作用。列车行驶时,车头的磁铁(N极)被轨道上靠前一点的电磁体(S极)所吸引,同时被轨道上稍后一点的电磁体(N极)所排斥———结果是前面“拉”,后面“推”,使列车前进(见图②)。当列车到达图③所标的位置时,在线圈里流动的电流流向就反转过来了。其结果就是原来那个S极线圈,现在变为N极线圈了,反之亦然。这样,列车由于电磁极性的转换而得以持续向前奔驰。

  磁悬浮列车运行时,应当与轨道始终保持10厘米的间隙。任何的偏差对于列车的稳定性都是很危险的。但磁场解决了这个问题。由于在轨道底端的磁体与车厢上的磁体是同一极性,它们之间总有排斥力,如果因为某种原因使得列车悬浮高于10厘米,也就意味着列车向轨道产生的磁场逐渐变弱的区域移去,从而它所得到的悬浮力减少,这样列车又会回落至10厘米的高度。相反,如果车厢太靠近铁轨,将遇到轨道磁场非常大的阻力,并得到较大的排斥力,这就使列车又能与铁轨保持正常距离。这样,就没必要去监控悬浮的距离了。

  磁悬浮列车的优点就是速度快,其时速可达—550公里,通过调节通过磁体的电流强度,可以方便地改变列车的速度。而传统轮轨列车经过100多年发展,时速仅为300—350公里,如进一步提速,就会受到用轮轨支承和受电弓供电的限制。高速磁悬浮列车用电磁力将列车浮起而取消轮轨,采用长定子同步直线电机将电供至地面线圈,从而取消受电弓,实现了与地面没有接触、不带燃料的地面飞行,克服了传统轮轨铁路的主要困难。由于是抱在轨道上悬浮行驶,并且按飞机的防火标准配置设施,因此乘坐平稳舒适,安全性非常高。

  有人会担心,万一停电,列车会不会马上掉下来,其实这个问题在设计时早就考虑到了。磁悬浮列车上装有储备电源,一旦发生断电现象,系统会自动切换到储备电源上来,储备电源可以继续维持列车行驶一段时间,在此过程中,列车速度会逐渐慢下来,离地面的高度也逐渐下降,后平稳落地。不会出现停电后,高速行驶的列车骤然降落的情况已赞过已踩过你对这个回答的评价是?评论收起

  展开全部磁悬浮列车利用“同名磁极相斥,异名磁极相吸”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“零高度”空间飞行的奇迹。

  由于磁铁有同性相斥和异性相吸两种形式,故磁悬浮列车也有两种相应的形式:一种是利用磁铁同性相斥原理而设计的电磁运行系统的磁悬浮列车,它利用车上超导体电磁铁形成的磁场与轨道上线圈形成的磁场之间所产生的相斥力,使车体悬浮运行的铁路;另一种则是利用磁铁异性相吸原理而设计的电动力运行系统的磁悬浮列车,它是在车体底部及两侧倒转向上的顶部安装磁铁,在T形导轨的上方和伸臂部分下方分别设反作用板和感应钢板,控制电磁铁的电流,使电磁铁和导轨间保持10—15毫米的间隙,并使导轨钢板的吸引力与车辆的重力平衡,从而使车体悬浮于车道的导轨面上运行。

  通俗的讲就是,在位于轨道两侧的线圈里流动的交流电,能将线圈变为电磁体。由于它与列车上的超导电磁体的相互作用,就使列车开动起来。列车前进是因为列车头部的电磁体(N极)被安装在靠前一点的轨道上的电磁体(S极)所吸引,并且同时又被安装在轨道上稍后一点的电磁体(N极)所排斥。当列车前进时,在线圈里流动的电流流向就反转过来了。其结果就是原来那个S极线圈,现在变为N极线圈了,反之亦然。这样,列车由于电磁极性的转换而得以持续向前奔驰。根据车速,通过电能转换器调整在线圈里流动的交流电的频率和电压。

  磁悬浮列车从北京运行到,不超过4个小时,从杭州至只需23分钟。在时速达200公里时,乘客几乎听不到声响。磁悬浮列车采用电力驱动,其发展不受能源结构,特别是燃油供应的限制,不排放有害气体。据专家介绍,磁悬浮线路的造价只是普通路轨的85%,而且运行时间越长,效益会更明显。因为,磁悬浮列车的路轨寿命可达80年,而普通路轨只有60年。磁悬浮列车车辆的寿命是35年,轮轨列车是20至25年。此外,磁悬浮列车的年运行维修费仅为总投资的1.2%,而轮轨列车高达4.4%。磁悬浮高速列车的运行和维修成本约是轮轨高速列车的1/4。磁悬浮列车和轮轨列车乘客票价的成本比约为1:2.8。

  磁悬浮有一大缺点,它的车厢不能变轨,不像轨道列车可以从一条铁轨借助道岔进入另一铁轨。这样一来,如果是两条轨道双向通行,一条轨道上的列车只能从一个终点驶向对方 终点,到对方终点后,原路返回。而不像轨道列车可以换轨到另一轨道返回。因此,一条轨道只能容纳一列列车往返运行,造成浪费。磁悬浮轨道越长,使用效率越低。

  磁悬浮列车虽然具有这么多的好处,但到目前为止,世界上只有浦东磁悬浮铁路真正投入商业运营。尽管日本和德国已经有了实验路线公里长的线路将投入正式运营,但磁悬浮列车要想如同现今的普通轮轨式铁路那般,成为民众日常交通工具,似乎还遥遥无期。那么,究竟是什么原因呢?

  首先是安全方面。由于磁悬浮系统必须辅之以电磁力完成悬浮、导向和驱动,因此在断电情况下列车的安全就不能不是一个要考虑的问题。此外,在高速状态下运行时,列车的稳定性和可靠性也需要长期的实际检验。还有,则是建造时的技术难题。由于列车在运行时需要以特定高度悬浮,因此对线路的平整度、路基下沉量等的要求都很高。而且,如何避免强磁场对人体及环境的影响也一定要考虑到。

  参加修建磁悬浮快速列车的电力专家介绍,敷设在磁浮工程全线的电缆,是德国进口的一种普通铝芯制高压电缆,受电后将产生20KV高压。专家提醒有关部门,要注意工程沿线周围施工安全,并加强对沿线电缆的保护力度,以防止意外事故发生。
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