磁悬浮列车原理是怎样的?分为哪几类?
磁悬浮列车的悬浮原理是什么?它是如何实现悬浮的
磁悬浮列车主要由悬浮系统、推进系统和导向系统三大部分组成,见图3。尽管可以使用与磁力无关的推进系统,但在目前的绝大部分设计中,这三部分的功能均由磁力来完成。下面分别对这三部分所采用的技术进行介绍
悬浮系统:目前悬浮系统的设计,可以分为两个方向,分别是德国所采用的常导型和日本所采用的超导型。从悬浮技术上讲就是电磁悬浮系统(EMS)和电力悬浮系统(EDS)。图4给出了两种系统的结构差别。
电磁悬浮系统(EMS)是一种吸力悬浮系统,是结合在机车上的电磁铁和导轨上的铁磁轨道相互吸引产生悬浮。常导磁悬浮列车工作时,首先调整车辆下部的悬浮和导向电磁铁的电磁吸力,与地面轨道两侧的绕组发生磁铁反作用将列车浮起。在车辆下部的导向电磁铁与轨道磁铁的反作用下,使车轮与轨道保持一定的侧向距离,实现轮轨在水平方向和垂直方向的无接触支撑和无接触导向。车辆与行车轨道之间的悬浮间隙为10毫米,是通过一套高精度电子调整系统得以保证的。此外由于悬浮和导向实际上与列车运行速度无关,所以即使在停车状态下列车仍然可以进入悬浮状态。
电力悬浮系统(EDS)将磁铁使用在运动的机车上以在导轨上产生电流。由于机车和导轨的缝隙减少时电磁斥力会增大,从而产生的电磁斥力提供了稳定的机车的支撑和导向。然而机车必须安装类似车轮一样的装置对机车在“起飞”和“着陆”时进行有效支撑,这是因为EDS在机车速度低于大约25英里/小时无法保证悬浮。EDS系统在低温超导技术下得到了更大的发展。
超导磁悬浮列车的最主要特征就是其超导元件在相当低的温度下所具有的完全导电性和完全抗磁性。超导磁铁是由超导材料制成的超导线圈构成,它不仅电流阻力为零,而且可以传导普通导线根本无法比拟的强大电流,这种特性使其能够制成体积小功率强大的电磁铁。
超导磁悬浮列车的车辆上装有车载超导磁体并构成感应动力集成设备,而列车的驱动绕组和悬浮导向绕组均安装在地面导轨两侧,车辆上的感应动力集成设备由动力集成绕组、感应动力集成超导磁铁和悬浮导向超导磁铁三部分组成。当向轨道两侧的驱动绕组提供与车辆速度频率相一致的三相交流电时,就会产生一个移动的电磁场,因而在列车导轨上产生磁波,这时列车上的车载超导磁体就会受到一个与移动磁场相同步的推力,正是这种推力推动列车前进。其原理就像冲浪运动一样,冲浪者是站在波浪的顶峰并由波浪推动他快速前进的。与冲浪者所面对的难题相同,超导磁悬浮列车要处理的也是如何才能准确地驾驭在移动电磁波的顶峰运动的问题。为此,在地面导轨上安装有探测车辆位置的高精度仪器,根据探测仪传来的信息调整三相交流电的供流方式,精确地控制电磁波形以使列车能良好地运行。
推进系统:磁悬浮列车的驱动运用同步直线电动机的原理。车辆下部支撑电磁铁线圈的作用就像是同步直线电动机的励磁线圈,地面轨道内侧的三相移动磁场驱动绕组起到电枢的作用,它就像同步直线电动机的长定子绕组。从电动机的工作原理可以知道,当作为定子的电枢线圈有电时,由于电磁感应而推动电机的转子转动。同样,当沿线布置的变电所向轨道内侧的驱动绕组提供三相调频调幅电力时,由于电磁感应作用承载系统连同列车一起就像电机的"转子"一样被推动做直线运动。从而在悬浮状态下,列车可以完全实现非接触的牵引和制动。
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。
推进系统可以分为两种。“长固定片”推进系统使用缠绕在导轨上的线性电动机作为高速磁悬浮列车的动力部分。由于高的导轨的花费而成本昂贵。而“短固定片”推进系统使用缠绕在被动的轨道上的线性感应电动机(LIM)。虽然短固定片系统减少了导轨的花费,但由于LIM过于沉重而减少了列成的有效负载能力,导致了比长固定片系统的高的运营成本和低的潜在收入。而采用非磁力性质的能量系统,也会导致机车重量的增加,降低运营效率。
导向系统:导向系统是一种测向力来保证悬浮的机车能够沿着导轨的方向运动。必要的推力与悬浮力相类似,也可以分为引力和斥力。在机车底板上的同一块电磁铁可以同时为导向系统和悬浮系统提供动力,也可以采用独立的导向系统电磁铁。
磁悬浮列车的原理
磁悬浮列车的原理:使用安装在车辆两侧转向架上的正常导电磁铁和铺设在线路导轨上的磁铁,磁场产生的吸引力将使车辆浮动,使列车完全脱离轨道而悬浮行驶,成为无轮列车,行走时不同于其他列车需要接触地面,只受来自空气的阻力,高速磁悬浮列车的速度可达每小时400公里以上,中低速磁悬浮则多数在100-200公里\/...
磁悬浮列车原理是怎样的,分为那几类
磁悬浮列车原理及分类 一、磁悬浮列车原理 磁悬浮列车是一种利用磁悬浮技术实现列车与轨道之间无接触运行的交通工具。其基本原理是利用电磁力实现列车与轨道之间的分离,使列车悬浮于轨道之上,并通过电磁力推进列车前进。二、磁悬浮列车分类 磁悬浮列车主要分为以下几类:常导磁悬浮列车:常导磁悬浮列车主要依靠...
磁悬浮列车的悬浮原理是什么?它是怎么实现悬浮的?
磁悬浮列车的悬浮系统还具有自动稳定功能。当列车受到外部干扰或负载变化时,悬浮磁铁和电磁线圈之间的磁场会自动调整,以保持列车的稳定悬浮状态。这种自动稳定功能使得磁悬浮列车能够在高速运行时保持稳定性和安全性。总之,磁悬浮列车的悬浮原理是通过悬浮磁铁和电磁线圈之间的磁场相互作用产生浮力,使列车悬浮在...
什么是磁悬浮列车,工作原理是什么?
磁悬浮列车也可以进入悬浮状态,这是因为悬浮和导向机制与列车运行速度无关。5. 磁浮技术涉及轨道、车辆、牵引、运行控制四大系统,并包含16项核心技术。德国、日本和中国是目前世界上拥有磁浮列车试验或营运路线的国家。6. 磁悬浮列车通过电磁力进行导向,其中常导磁吸式和超导磁斥式是两种主要的悬浮方式。
悬磁浮的原理是什么?
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...
磁悬浮列车运行原理是什么?
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。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....
磁悬浮列车原理
1、磁悬浮列车原理:磁悬浮列车是一种现代高科技轨道交通工具,它通过电磁力实现列车与轨道之间的无接触的悬浮和导向,再利用直线电机产生的电磁力牵引列车运行,减少了摩擦力。2、我国第一辆磁悬浮列车(买自德国)2003年1月开始在上海磁浮线运行。2015年10月中国首条国产磁悬浮线路长沙磁浮线成功试跑。2016...
磁悬浮列车的原理是什么?
1、磁悬浮列车的导向原理 磁悬浮列车主要通过电磁力进行导向。常导磁吸式和超导磁斥式是两种常见的导向方式。在常导磁吸式中,车辆侧面的导向电磁铁与轨道侧面的线圈相互作用,保持车体与轨道之间的间隙,控制系统通过控制电流来保持这一间隙,从而控制列车运行方向。超导磁斥式的导向系统可以采用不同的方式,...
磁悬浮列车的原理是什么
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。由于其轨道的磁力使之悬浮在空中,行走时不需接触地面,因此只有空气的阻力。磁悬浮技术的研究源于德国,早在1922年德国工程师赫尔曼肯佩尔就提出了电磁悬浮原理,并于1934年申请了磁悬浮列车的专利。磁悬浮列车原理 磁悬浮列车由于磁铁有同性...
磁悬浮列车的原理
在磁悬浮列车系统中,列车本身装备有超导磁铁,这些磁铁能够在列车和轨道之间产生一个悬浮的力,使列车浮起,从而减少与轨道的直接接触。列车悬浮的原理涉及轨道两侧的线圈,这些线圈中流动的交流电能将线圈转换成电磁体。当列车上的超导电磁体与轨道上的线圈相互作用时,列车的推进力便产生了。具体来说,...
良君肝喜:[答案] 磁悬浮列车是由无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统组成的新型交通工具,磁悬浮列车分为超导型和常导型两大类.简单地说,从内部技术而言,两者在系统上存在着是利用磁斥力、还是利用磁吸力的区别.从外部表象而言,两者存在着速度上的区别...
北塔区19837267894: 世界上的磁悬浮列车主要有两种“悬浮”形式,一 种是推斥式;另一种为吸力式.“若即若离”,是磁悬浮列车的基本工作状态.如图为___式,其原理是___.... - ?
良君肝喜:[答案] (1)利用磁铁吸引力使车辆浮起来的磁悬浮列车,用的是“T”形导轨,车辆的两侧下部向导轨的两边环抱.在车辆的下部的内翻部分装有磁力强大的电磁铁,导轨底部设有钢板.钢板在上,电磁铁在下.当吸引力与车辆重力平...
北塔区19837267894: 磁悬浮列车的工作原理是什么? - ?
良君肝喜: 磁悬浮列车的工作原理: 世界上的磁悬浮列车主要有两种“悬浮”形式,一种是推斥式;另一种为吸力式. 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.车...
北塔区19837267894: 磁悬浮列车的原理是什么?他和地面接触吗? - ?
良君肝喜:[答案] 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...
北塔区19837267894: 磁悬浮列车是什么原理,为什么速度快,安全性能怎样? - ?
良君肝喜: 磁悬浮是依靠电产生的磁力利用同 性相斥使其浮起来,加上驱动系统.它运行时只与空气接触,不与其他物体接触,阻力小,速度就提升了.安全性非常高,至今还没听说有磁悬浮出事的
北塔区19837267894: 悬浮列车悬浮原理? - ?
良君肝喜: 磁悬浮列车是一种靠磁悬浮力(即磁的吸力和斥力)来推动的列车.由于其轨道的磁力使之悬浮在空中,行走时不同于其他列车需要接触地面,因此只受来自空气的阻力.磁悬浮列车的速度可达每小时400公里以上,比轮轨高速列车的380多公里还要快.
北塔区19837267894: 磁悬浮是什么原理 - ?
良君肝喜: 高速磁浮列车是20世纪的一项技术发明,其原理并不深奥.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...
北塔区19837267894: 磁悬浮列车的种类和分类. - ?
良君肝喜: 磁悬浮列车是一种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. 磁悬浮列车上装有电磁体,铁路底部则安装线圈.通电后,地面线圈产生的磁场极性与列车上的电磁体极性总保持相同,两者...
北塔区19837267894: 关于磁悬浮列车的资料 - ?
良君肝喜: 磁悬浮列车是一种现代高科技轨道交通工具,它通过电磁力实现列车与轨道之间的无接触的悬浮和导向,再利用直线电机产生的电磁力牵引列车运行. 1922年,德国工程师赫尔曼·肯佩尔提出了电磁悬浮原理,继而申请了专利.20 世纪70年代...
北塔区19837267894: 谁能告诉我磁悬浮列车的原理,要详细的 ?
良君肝喜: 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“...