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transrapid（transrapid maglev）

發(fā)布時(shí)間：2023-05-22 04:25:16 稿源：創(chuàng)意嶺閱讀： 128

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本文目錄:

磁懸浮列車的工作原理是什么？
什么是磁懸浮列車
什么是磁懸??？
“磁懸浮列車”用英文怎么說？

transrapid（transrapid maglev）

磁懸浮列車的工作原理是什么？

磁懸浮列車的原理：

使用安裝在車輛兩側(cè)轉(zhuǎn)向架上的正常導(dǎo)電磁鐵(懸掛電磁鐵)和鋪設(shè)在線路導(dǎo)軌上的磁鐵，磁場(chǎng)產(chǎn)生的吸引力將使車輛浮動(dòng)。車輛和軌道面粉之間的間隙與吸引力的大小成反比。

為了保證這種懸掛的可靠性和列車的平穩(wěn)運(yùn)行，并使直線電機(jī)具有更高的功率，必須精確地控制電磁鐵中的電流，以便磁場(chǎng)保持穩(wěn)定的強(qiáng)度和懸掛力，并且在車體和導(dǎo)軌之間保持大約10毫米的間隙。

通常，用于測(cè)量間隙的氣隙傳感器用于執(zhí)行系統(tǒng)的反饋控制。這種懸掛方式不需要特殊的著陸支撐裝置和輔助著陸輪，對(duì)控制系統(tǒng)的要求可以稍低一些。

因?yàn)槌瑢?dǎo)磁體的電阻為零，所以在操作中幾乎不消耗能量，并且磁場(chǎng)強(qiáng)度非常高。超導(dǎo)體和導(dǎo)軌之間產(chǎn)生的強(qiáng)大排斥力可以使車輛漂浮。當(dāng)車輛向下移動(dòng)時(shí)，超導(dǎo)磁體和懸浮線圈之間的距離減小，電流增加，懸浮力增加，車輛自動(dòng)返回到初始懸浮位置。

這個(gè)間隙與速度大小有關(guān)，車體只有在達(dá)到100公里/小時(shí)時(shí)才能浮動(dòng)，因此，車輛必須配備機(jī)械輔助支撐裝置，如輔助支撐輪和相應(yīng)的彈簧支撐，以確保列車安全可靠地著陸?？刂葡到y(tǒng)應(yīng)能實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)和停止的精確控制。

現(xiàn)狀

由于磁懸浮列車具有造價(jià)高、高耗電、輻射大、不可靠等特點(diǎn)，因此前景不理想。常導(dǎo)磁懸浮列車可達(dá)400至500公里/小時(shí)，超導(dǎo)磁懸浮列車可達(dá)500至600公里/小時(shí)。它的高速度使其在1000至1500公里之間的旅行距離中比乘坐飛機(jī)更優(yōu)越。

由于沒有輪子、無(wú)摩擦等因素，它比目前最先進(jìn)的高速火車多耗電30%。在500公里/小時(shí)速度下，每座位/公里的能耗僅為飛機(jī)的1/3至1/2，比汽車也少耗能30%。因無(wú)輪軌接觸，震動(dòng)大、舒適性較不好，可是顛波大對(duì)車輛和路軌的維修費(fèi)用也要求極高。

磁懸浮列車在運(yùn)行時(shí)不與軌道發(fā)生摩擦，發(fā)出的噪音較低。磁懸浮列車一般以5米以上的高架通過平地或翻越山丘，從而不可避免開山挖溝對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的破壞。磁懸浮列車在路軌上運(yùn)行，按飛機(jī)的防火標(biāo)準(zhǔn)實(shí)行收費(fèi)配置。

什么是磁懸浮列車

磁懸浮列車?yán)谩巴艠O相斥,異名磁極相吸”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。
由于磁鐵有同性相斥和異性相吸兩種形式,故磁懸浮列車也有兩種相應(yīng)的形式：一種是利用磁鐵同性相斥原理而設(shè)計(jì)的電磁運(yùn)行系統(tǒng)的磁懸浮列車,它利用車上超導(dǎo)體電磁鐵形成的磁場(chǎng)與軌道上線圈形成的磁場(chǎng)之間所產(chǎn)生的相斥力,使車體懸浮運(yùn)行的鐵路；另一種則是利用磁鐵異性相吸原理而設(shè)計(jì)的電動(dòng)力運(yùn)行系統(tǒng)的磁懸浮列車,它是在車體底部及兩側(cè)倒轉(zhuǎn)向上的頂部安裝磁鐵,在T形導(dǎo)軌的上方和伸臂部分下方分別設(shè)反作用板和感應(yīng)鋼板,控制電磁鐵的電流,使電磁鐵和導(dǎo)軌間保持10—15毫米的間隙,并使導(dǎo)軌鋼板的吸引力與車輛的重力平衡,從而使車體懸浮于車道的導(dǎo)軌面上運(yùn)行。
通俗的講就是,在位于軌道兩側(cè)的線圈里流動(dòng)的交流電,能將線圈變?yōu)殡姶朋w。由于它與列車上的超導(dǎo)電磁體的相互作用,就使列車開動(dòng)起來(lái)。列車前進(jìn)是因?yàn)榱熊囶^部的電磁體(N極)被安裝在靠前一點(diǎn)的軌道上的電磁體(S極)所吸引,并且同時(shí)又被安裝在軌道上稍后一點(diǎn)的電磁體(N極)所排斥。當(dāng)列車前進(jìn)時(shí),在線圈里流動(dòng)的電流流向就反轉(zhuǎn)過來(lái)了。其結(jié)果就是原來(lái)那個(gè)S極線圈,現(xiàn)在變?yōu)镹極線圈了,反之亦然。這樣,列車由于電磁極性的轉(zhuǎn)換而得以持續(xù)向前奔馳。根據(jù)車速,通過電能轉(zhuǎn)換器調(diào)整在線圈里流動(dòng)的交流電的頻率和電壓。
磁懸浮分2類,其中推斥式的就是日本的,屬于高速類型,需要起落架,推斥式是利用兩個(gè)磁鐵同極性相對(duì)而產(chǎn)生的排斥力,使列車懸浮起來(lái)。這種磁懸浮列車車廂的兩側(cè),安裝有磁場(chǎng)強(qiáng)大的超導(dǎo)電磁鐵。
吸引式的,就是德意志的,也就是上海目前使用的吸引式的,軌道不存在任何的電磁鐵,他是用感應(yīng)鋼板安裝在軌道外緣的,車上有電磁鐵,使用車載電源吸引感應(yīng)鋼板懸浮和導(dǎo)向,利用直線電機(jī)對(duì)感應(yīng)鋼板的作用,產(chǎn)生推進(jìn),停止和倒退等動(dòng)力輸出。
超導(dǎo)磁懸浮列車的原理2007-02-05 21:35磁懸浮列車是一種采用無(wú)接觸的電磁懸浮、導(dǎo)向和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的磁懸浮高速列車系統(tǒng)。應(yīng)用準(zhǔn)確的定義來(lái)說,磁懸浮列車實(shí)際上是依靠電磁吸力或電動(dòng)斥力將列車懸浮于空中并進(jìn)行導(dǎo)向,實(shí)現(xiàn)列車與地面軌道間的無(wú)機(jī)械接觸,再利用線性電機(jī)驅(qū)動(dòng)列車運(yùn)行。根據(jù)吸引力和排斥力的基本原理,國(guó)際上磁懸浮列車有兩個(gè)發(fā)展方向。一個(gè)是以德國(guó)為代表的常規(guī)磁鐵吸引式懸浮系統(tǒng)－－EMS系統(tǒng),利用常規(guī)的電磁鐵與一般鐵性物質(zhì)相吸引的基本原理,把列車吸引上來(lái),懸空運(yùn)行,懸浮的氣隙較小,一般為10毫米左右。常導(dǎo)型高速磁懸浮列車的速度可達(dá)每小時(shí)400-500公里,適合于城市間的長(zhǎng)距離快速運(yùn)輸；另一個(gè)是以日本的為代表的排斥式懸浮系統(tǒng)－－EDS系統(tǒng),它使用超導(dǎo)的磁懸浮原理,使車輪和鋼軌之間產(chǎn)生排斥力,使列車懸空運(yùn)行,這種磁懸浮列車的懸浮氣隙較大,一般為100毫米左右,速度可達(dá)每小時(shí)500公里以上。這兩個(gè)國(guó)家都堅(jiān)定地認(rèn)為自己國(guó)家的系統(tǒng)是最好的,都在把各自的技術(shù)推向?qū)嵱没A段。估計(jì)到下一個(gè)世紀(jì),這兩種技術(shù)路線將依然并存。
自1825年世界上第一條標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路出現(xiàn)以來(lái),,隨著火車速度的提高,輪子和鋼軌之間產(chǎn)生的猛烈沖擊引起列車的強(qiáng)烈震動(dòng),發(fā)出很強(qiáng)的噪音,,,當(dāng)火車行駛速度超過每小時(shí)300公里時(shí),就很難再提速了.
如果能夠使火車從鐵軌上浮起來(lái),消除了火車車輪與鐵軌之間的摩擦, 科學(xué)家想到了兩種解決方法:一種是氣浮法,即使火車向鐵軌地面大量噴氣而利用其反作用力把火車浮起;另一種是磁浮法,,而且會(huì)產(chǎn)生很大的噪音,會(huì)對(duì)環(huán)境造成很大的污染,.
當(dāng)今,世界上的磁懸浮列車主要有兩種"懸浮"形式,一種是推斥式;,,,這種電磁鐵的磁場(chǎng)切割軌道兩側(cè)安裝的鋁環(huán),致使其中產(chǎn)生感應(yīng)電流,同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)同極性反磁場(chǎng),,靜止時(shí),由于沒有切割電勢(shì)與電流,車輛不能產(chǎn)生懸浮,,速度達(dá)到80公里/小時(shí)以上時(shí),,將電磁鐵置于軌道下方并固定在車體轉(zhuǎn)向架上,兩者之間產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)大的磁場(chǎng),并相互吸引時(shí),,,我國(guó)自行開發(fā)的中低速磁懸浮列車就屬于這個(gè)類型.
"若即若離",,,車體與軌道處于一種"若即若離"的狀態(tài),磁懸浮間隙約1厘米,因而有"零高度飛行器",具有低噪音,低能耗,無(wú)污染,安全舒適和高速高效的特點(diǎn),,由于具有轉(zhuǎn)彎半徑小,爬坡能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),特別適合城市軌道交通.
德國(guó)和日本是世界上最早開展磁懸浮列車研究的國(guó)家, (Magnetically Levitated Trains),均認(rèn)為有可能于下個(gè)世紀(jì)中葉以前使磁懸浮列車在本國(guó)投入運(yùn)營(yíng).
磁懸浮列車運(yùn)行原理
,通過直線電機(jī)進(jìn)行牽引,使列車懸浮在軌道上運(yùn)行(懸浮間隙約1厘米).其研究和制造涉及自動(dòng)控制,電力電子技術(shù),直線推進(jìn)技術(shù),機(jī)械設(shè)計(jì)制造,故障監(jiān)測(cè)與診斷等眾多學(xué)科,技術(shù)十分復(fù)雜,,具有低噪音,無(wú)污染,安全舒適和高速高效的特點(diǎn),有著"零高度飛行器"的美譽(yù),是一種具有廣闊前景的新型交通工具,,按運(yùn)行速度又有高速和中低速之分,這次國(guó)防科大研制開發(fā)的磁懸浮列車屬于中低速常導(dǎo)吸力型磁懸浮列車.
磁懸浮列車的種類
,以德國(guó)高速常導(dǎo)磁浮列車transrapid為代表,它是利用普通直流電磁鐵電磁吸力的原理將列車懸起,懸浮的氣隙較小,～500公里,,,列車運(yùn)行時(shí)與布置在地面上的線圈相互作用,產(chǎn)生電動(dòng)斥力將列車懸起,懸浮氣隙較大,一般為100毫米左右,,德國(guó)青睞前者,集中精力研制常導(dǎo)高速磁懸浮技術(shù);而日本則看好后者,全力投入高速超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)之中.
德國(guó)的常導(dǎo)磁懸浮列車
常導(dǎo)磁懸浮列車工作時(shí),首先調(diào)整車輛下部的懸浮和導(dǎo)向電磁鐵的電磁吸力,,使車輪與軌道保持一定的側(cè)向距離,,,所以即使在停車狀態(tài)下列車仍然可以進(jìn)入懸浮狀態(tài).
,地面軌道內(nèi)側(cè)的三相移動(dòng)磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)繞組起到電樞的作用,,當(dāng)作為定子的電樞線圈有電時(shí),,當(dāng)沿線布置的變電所向軌道內(nèi)側(cè)的驅(qū)動(dòng)繞組提供三相調(diào)頻調(diào)幅電力時(shí),由于電磁感應(yīng)作用承載系統(tǒng)連同列車一起就象電機(jī)的"轉(zhuǎn)子",列車可以完全實(shí)現(xiàn)非接觸的牽引和制動(dòng).
日本的超導(dǎo)磁懸浮列車
,它不僅電流阻力為零,而且可以傳導(dǎo)普通導(dǎo)線根本無(wú)法比擬的強(qiáng)大電流,這種特性使其能夠制成體積小功率強(qiáng)大的電磁鐵.
超導(dǎo)磁懸浮列車的車輛上裝有車載超導(dǎo)磁體并構(gòu)成感應(yīng)動(dòng)力集成設(shè)備,而列車的驅(qū)動(dòng)繞組和懸浮導(dǎo)向繞組均安裝在地面導(dǎo)軌兩側(cè),車輛上的感應(yīng)動(dòng)力集成設(shè)備由動(dòng)力集成繞組,,就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)移動(dòng)的電磁場(chǎng),因而在列車導(dǎo)軌上產(chǎn)生磁波,這時(shí)列車上的車載超導(dǎo)磁體就會(huì)受到一個(gè)與移動(dòng)磁場(chǎng)相同步的推力,,,,在地面導(dǎo)軌上安裝有探測(cè)車輛位置的高精度儀器,根據(jù)探測(cè)儀傳來(lái)的信息調(diào)整三相交流電的供流方式,精確地控制電磁波形以使列車能良好地運(yùn)行.
超導(dǎo)磁懸浮列車也是由沿線分布的變電所向地面導(dǎo)軌兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)繞組提供三相交流電,并與列車下面的動(dòng)力集成繞組產(chǎn)生電感應(yīng)而驅(qū)動(dòng),,當(dāng)列車接近該繞組時(shí),列車超導(dǎo)磁鐵的強(qiáng)電磁感應(yīng)作用將自動(dòng)地在地面繞組中感生電流,因此在其感應(yīng)電流和超導(dǎo)磁鐵之間產(chǎn)生了電磁力,從而將列車懸起,并經(jīng)精密傳感器檢測(cè)軌道與列車之間的間隙,,與懸浮繞組呈電氣連接的導(dǎo)向繞組也將產(chǎn)生電磁導(dǎo)向力,保證了列車在任何速度下都能穩(wěn)定地處于軌道中心行駛.
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措施,.
(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.

transrapid（transrapid maglev）

什么是磁懸浮？

磁懸浮是指利用磁力克服重力使物體懸浮的一種技術(shù)。

磁懸浮技術(shù)主要包括磁懸浮、光懸浮、聲懸浮、氣流懸浮、電懸浮、粒子束懸浮等，其中磁懸浮技術(shù)比較成熟。

磁懸浮技術(shù)實(shí)現(xiàn)形式比較多，主要可以分為系統(tǒng)自穩(wěn)的被動(dòng)懸浮和系統(tǒng)不能自穩(wěn)的主動(dòng)懸浮等。

磁懸浮的原理：

磁懸浮技術(shù)的系統(tǒng)，是由轉(zhuǎn)子、傳感器、控制器和執(zhí)行器4部分組成，其中執(zhí)行器包括電磁鐵和功率放大器兩部分。假設(shè)在參考位置上，轉(zhuǎn)子受到一個(gè)向下的擾動(dòng)，就會(huì)偏離其參考位置，這時(shí)傳感器檢測(cè)出轉(zhuǎn)子偏離參考點(diǎn)的位移，作為控制器的微處理器將檢測(cè)的位移變換成控制信號(hào)。

然后功率放大器將這一控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成控制電流，控制電流在執(zhí)行磁鐵中產(chǎn)生磁力，從而驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子返回到原來(lái)平衡位置。因此，不論轉(zhuǎn)子受到向下或向上的擾動(dòng)，轉(zhuǎn)子始終能處于穩(wěn)定的平衡狀態(tài)。

“磁懸浮列車”用英文怎么說？

發(fā)音:['mæɡlev] [tren]

maglev train(磁懸浮列車)

magnetically levitated train(磁懸浮列車、磁懸列車)

超導(dǎo)磁懸浮列車:levitated superconducting magnet train

磁懸浮列車系統(tǒng):maglev vehicle

德國(guó)磁懸浮列車:transrapid

高速磁懸浮列車:high-speed magnetic levitation train

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