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  • 1 # 使用者3769010008873

    磁懸浮列車是一種靠磁懸浮力(即磁的吸力和排斥力)來推動的列車。由於其軌道的磁力使之懸浮在空中,行走時不需接觸地面,因此其阻力只有空氣的阻力。磁懸浮列車的最高速度可以達每小時500公里以上,比輪軌高速列車的300多公里還要快手。磁懸浮技術的研究源於德國,早在1922年德國工程師赫爾曼·肯佩爾就提出了電磁懸浮原理,並於1934年申請了磁懸浮列車的專利。1970年代以後,隨著世界工業化國家經濟實力的不斷加強,為提高交通運輸能力以適應其經濟發展的需要,德國、日本等發達國家相繼開始籌劃進行磁懸浮運輸系統的開發。 磁懸浮列車主要由懸浮系統、推進系統和導向系統三大部分組成,儘管可以使用與磁力無關的推進系統,但在目前的絕大部分設計中,這三部分的功能均由磁力來完成。下面分別對這三部分所採用的技術進行介紹。 懸浮系統   :目前懸浮系統的設計,可以分為兩個方向,分別是德國所採用的常導型和日本所採用的超導型。從懸浮技術上講就是電磁懸浮系統(EMS)和電力懸浮系統(EDS)。圖4給出了兩種系統的結構差別。    磁懸浮列車 電磁懸浮系統   (EMS)是一種吸力懸浮系統,是結合在機車上的電磁鐵和導軌上的鐵磁軌道相互排斥產生懸浮。常導磁懸浮列車工作時,首先調整車輛下部的懸浮和導向電磁鐵的電磁排斥力,與地面軌道兩側的繞組發生磁鐵反作用將列車浮起。在車輛下部的導向電磁鐵與軌道磁鐵的反作用下,使車輪與軌道保持一定的側向距離,實現輪軌在水平方向和垂直方向的無接觸支撐和無接觸導向。車輛與行車軌道之間的懸浮間隙為10毫米,是透過一套高精度電子調整系統得以保證的。此外由於懸浮和導向實際上與列車執行速度無關,所以即使在停車狀態下列車仍然可以進入懸浮狀態。 電力懸浮系統   (EDS)將磁鐵使用在運動的機車上以在導軌上產生電流。由於機車和導軌的縫隙減少時電磁斥力會增大,從而產生的電磁斥力提供了穩定的機車的支撐和導向。然而機車必須安裝類似車輪一樣的裝置對機車在“起飛”和“著陸”時進行有效支撐,這是因為EDS在機車速度低於大約25英里/小時無法保證懸浮。EDS系統在低溫超導技術下得到了更大的發展。   超導磁懸浮列車的最主要特徵就是其超導元件在相當低的溫度下所具有的完全導電性和完全抗磁性。超導磁鐵是由超導材料製成的超導線圈構成,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,這種特性使其能夠製成體積小功率強大的電磁鐵。    Linear Motor 原理圖解 超導磁懸浮列車的車輛上裝有車載超導磁體並構成感應動力整合裝置,而列車的驅動繞組和懸浮導向繞組均安裝在地面導軌兩側,車輛上的感應動力整合裝置由動力整合繞組、感應動力整合超導磁鐵和懸浮導向超導磁鐵三部分組成。當向軌道兩側的驅動繞組提供與車輛速度頻率相一致的三相交流電時,就會產生一個移動的電磁場,因而在列車導軌上產生磁波,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,正是這種推力推動列車前進。其原理就像衝浪運動一樣,衝浪者是站在波浪的頂峰並由波浪推動他快速前進的。與衝浪者所面對的難題相同,超導磁懸浮列車要處理的也是如何才能準確地駕馭在移動電磁波的頂峰運動的問題。為此,在地面導軌上安裝有探測車輛位置的高精度儀器,根據探測儀傳來的資訊調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執行。 推進系統   :磁懸浮列車的驅動運用同步直線電動機的原理。車輛下部支撐電磁鐵線圈的作用就像是同步直線電動機的勵磁線圈,地面軌道內側的三相移動磁場驅動繞組起到電樞的作用,它就像同步直線電動機的長定子繞組。從電動機的工作原理可以知道,當作為定子的電樞線圈有電時,由於電磁感應而推動電機的轉子轉動。同樣,當沿線佈置的變電所向軌道內側的驅動繞組提供三相調頻調幅電力時,由於電磁感應作用承載系統連同列車一起就像電機的“轉子”一樣被推動做直線運動。從而在懸浮狀態下,列車可以完全實現非接觸的牽引和制動。

  • 2 # daazhu2

    把兩塊磁鐵相同的一極靠近,它們就相互排斥,反之,把相反的一極靠近,它們就互相吸引。托起磁懸浮列車的,其實就是這兩種吸引力與排斥力。

    磁懸浮列車實際上是依靠磁吸力或斥力將列車懸浮於空中並進行導向,實現列車與地面軌道間的無機械接觸,再利用線性電機驅動列車執行。

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