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transrapid（transrapid maglev）

發(fā)布時間：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)向架上的正常導電磁鐵(懸掛電磁鐵)和鋪設(shè)在線路導軌上的磁鐵，磁場產(chǎn)生的吸引力將使車輛浮動。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)運行，并使直線電機具有更高的功率，必須精確地控制電磁鐵中的電流，以便磁場保持穩(wěn)定的強度和懸掛力，并且在車體和導軌之間保持大約10毫米的間隙。

通常，用于測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，對控制系統(tǒng)的要求可以稍低一些。

因為超導磁體的電阻為零，所以在操作中幾乎不消耗能量，并且磁場強度非常高。超導體和導軌之間產(chǎn)生的強大排斥力可以使車輛漂浮。當車輛向下移動時，超導磁體和懸浮線圈之間的距離減小，電流增加，懸浮力增加，車輛自動返回到初始懸浮位置。

這個間隙與速度大小有關(guān)，車體只有在達到100公里/小時時才能浮動，因此，車輛必須配備機械輔助支撐裝置，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)能實現(xiàn)啟動和停止的精確控制。

現(xiàn)狀

由于磁懸浮列車具有造價高、高耗電、輻射大、不可靠等特點，因此前景不理想。常導磁懸浮列車可達400至500公里/小時，超導磁懸浮列車可達500至600公里/小時。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更優(yōu)越。

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

磁懸浮列車在運行時不與軌道發(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生態(tài)環(huán)境造成的破壞。磁懸浮列車在路軌上運行，按飛機的防火標準實行收費配置。

什么是磁懸浮列車

磁懸浮列車利用“同名磁極相斥,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)計的電磁運行系統(tǒng)的磁懸浮列車,它利用車上超導體電磁鐵形成的磁場與軌道上線圈形成的磁場之間所產(chǎn)生的相斥力,使車體懸浮運行的鐵路；另一種則是利用磁鐵異性相吸原理而設(shè)計的電動力運行系統(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,使電磁鐵和導軌間保持10—15毫米的間隙,并使導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軌面上運行。
通俗的講就是,在位于軌道兩側(cè)的線圈里流動的交流電,能將線圈變?yōu)殡姶朋w。由于它與列車上的超導電磁體的相互作用,就使列車開動起來。列車前進是因為列車頭部的電磁體(N極)被安裝在靠前一點的軌道上的電磁體(S極)所吸引,并且同時又被安裝在軌道上稍后一點的電磁體(N極)所排斥。當列車前進時,在線圈里流動的電流流向就反轉(zhuǎn)過來了。其結(jié)果就是原來那個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,推斥式是利用兩個磁鐵同極性相對而產(chǎn)生的排斥力,使列車懸浮起來。這種磁懸浮列車車廂的兩側(cè),安裝有磁場強大的超導電磁鐵。
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)鋼板懸浮和導向,利用直線電機對感應(yīng)鋼板的作用,產(chǎn)生推進,停止和倒退等動力輸出。
超導磁懸浮列車的原理2007-02-05 21:35磁懸浮列車是一種采用無接觸的電磁懸浮、導向和驅(qū)動系統(tǒng)的磁懸浮高速列車系統(tǒng)。應(yīng)用準確的定義來說,磁懸浮列車實際上是依靠電磁吸力或電動斥力將列車懸浮于空中并進行導向,實現(xiàn)列車與地面軌道間的無機械接觸,再利用線性電機驅(qū)動列車運行。根據(jù)吸引力和排斥力的基本原理,國際上磁懸浮列車有兩個發(fā)展方向。一個是以德國為代表的常規(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,懸空運行,懸浮的氣隙較小,一般為10毫米左右。常導型高速磁懸浮列車的速度可達每小時400-500公里,適合于城市間的長距離快速運輸；另一個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,速度可達每小時500公里以上。這兩個國家都堅定地認為自己國家的系統(tǒng)是最好的,都在把各自的技術(shù)推向?qū)嵱没A段。估計到下一個世紀,這兩種技術(shù)路線將依然并存。
自1825年世界上第一條標準軌鐵路出現(xiàn)以來,,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烈震動,發(fā)出很強的噪音,,,當火車行駛速度超過每小時300公里時,就很難再提速了.
如果能夠使火車從鐵軌上浮起來,消除了火車車輪與鐵軌之間的摩擦, 科學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,,而且會產(chǎn)生很大的噪音,會對環(huán)境造成很大的污染,.
當今,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,同時產(chǎn)生一個同極性反磁場,,靜止時,由于沒有切割電勢與電流,車輛不能產(chǎn)生懸浮,,速度達到80公里/小時以上時,,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)生一個強大的磁場,并相互吸引時,,,我國自行開發(fā)的中低速磁懸浮列車就屬于這個類型.
"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,無污染,安全舒適和高速高效的特點,,由于具有轉(zhuǎn)彎半徑小,爬坡能力強等優(yōu)點,特別適合城市軌道交通.
德國和日本是世界上最早開展磁懸浮列車研究的國家, (Magnetically Levitated Trains),均認為有可能于下個世紀中葉以前使磁懸浮列車在本國投入運營.
磁懸浮列車運行原理
,通過直線電機進行牽引,使列車懸浮在軌道上運行(懸浮間隙約1厘米).其研究和制造涉及自動控制,電力電子技術(shù),直線推進技術(shù),機械設(shè)計制造,故障監(jiān)測與診斷等眾多學科,技術(shù)十分復(fù)雜,,具有低噪音,無污染,安全舒適和高速高效的特點,有著"零高度飛行器"的美譽,是一種具有廣闊前景的新型交通工具,,按運行速度又有高速和中低速之分,這次國防科大研制開發(fā)的磁懸浮列車屬于中低速常導吸力型磁懸浮列車.
磁懸浮列車的種類
,以德國高速常導磁浮列車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,,,列車運行時與布置在地面上的線圈相互作用,產(chǎn)生電動斥力將列車懸起,懸浮氣隙較大,一般為100毫米左右,,德國青睞前者,集中精力研制常導高速磁懸浮技術(shù);而日本則看好后者,全力投入高速超導磁懸浮技術(shù)之中.
德國的常導磁懸浮列車
常導磁懸浮列車工作時,首先調(diào)整車輛下部的懸浮和導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)下列車仍然可以進入懸浮狀態(tài).
,地面軌道內(nèi)側(cè)的三相移動磁場驅(qū)動繞組起到電樞的作用,,當作為定子的電樞線圈有電時,,當沿線布置的變電所向軌道內(nèi)側(cè)的驅(qū)動繞組提供三相調(diào)頻調(diào)幅電力時,由于電磁感應(yīng)作用承載系統(tǒng)連同列車一起就象電機的"轉(zhuǎn)子",列車可以完全實現(xiàn)非接觸的牽引和制動.
日本的超導磁懸浮列車
,它不僅電流阻力為零,而且可以傳導普通導線根本無法比擬的強大電流,這種特性使其能夠制成體積小功率強大的電磁鐵.
超導磁懸浮列車的車輛上裝有車載超導磁體并構(gòu)成感應(yīng)動力集成設(shè)備,而列車的驅(qū)動繞組和懸浮導向繞組均安裝在地面導軌兩側(cè),車輛上的感應(yīng)動力集成設(shè)備由動力集成繞組,,就會產(chǎn)生一個移動的電磁場,因而在列車導軌上產(chǎn)生磁波,這時列車上的車載超導磁體就會受到一個與移動磁場相同步的推力,,,,在地面導軌上安裝有探測車輛位置的高精度儀器,根據(jù)探測儀傳來的信息調(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行.
超導磁懸浮列車也是由沿線分布的變電所向地面導軌兩側(cè)的驅(qū)動繞組提供三相交流電,并與列車下面的動力集成繞組產(chǎn)生電感應(yīng)而驅(qū)動,,當列車接近該繞組時,列車超導磁鐵的強電磁感應(yīng)作用將自動地在地面繞組中感生電流,因此在其感應(yīng)電流和超導磁鐵之間產(chǎn)生了電磁力,從而將列車懸起,并經(jīng)精密傳感器檢測軌道與列車之間的間隙,,與懸浮繞組呈電氣連接的導向繞組也將產(chǎn)生電磁導向力,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,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,導向和驅(qū)動功能的,斷電后磁懸浮的安全保障措施,.
(2)常導磁懸浮技術(shù)的懸浮高度較低,因此對線路的平整度,路基下沉量及道岔結(jié)構(gòu)方面的要求較超導技術(shù)更高.
(3)超導磁懸浮技術(shù)由于渦流效應(yīng)懸浮能耗較常導技術(shù)更大,冷卻系統(tǒng)重,強磁場對人體與環(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)實現(xiàn)形式比較多，主要可以分為系統(tǒng)自穩(wěn)的被動懸浮和系統(tǒng)不能自穩(wěn)的主動懸浮等。

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)子受到一個向下的擾動，就會偏離其參考位置，這時傳感器檢測出轉(zhuǎn)子偏離參考點的位移，作為控制器的微處理器將檢測的位移變換成控制信號。

然后功率放大器將這一控制信號轉(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)動轉(zhuǎn)子返回到原來平衡位置。因此，不論轉(zhuǎn)子受到向下或向上的擾動，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)

超導磁懸浮列車:levitated superconducting magnet train

磁懸浮列車系統(tǒng):maglev vehicle

德國磁懸浮列車:transrapid

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

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