磁悬浮列车,是一种靠磁悬浮力来推动的列车。那什么又是磁悬浮力呢?磁悬浮力是指磁的排斥力和吸引力。这是20世纪的一项技术发明。德国是最早研究这项技术的国家,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。
磁悬蚂歼凳浮列车的工作原理是利用的闷旅磁铁“同性相斥,异性相吸”的性质,让磁铁与地心引力对抗,从而使得车辆悬浮起来(一般情况下,不超过一厘米),然后利用磁力引导,推动列车前行。时速可达到几百公里以上。
磁铁有同性相斥和异性相吸两种形式,所以磁悬浮列车也有两种形式:
第一,根据磁铁同性相斥的原理而设计的电磁运行系统的磁悬浮列车。那究竟是列车哪里形成的排斥力呢?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排斥力,从而使列车悬浮起来。轨道要覆盖住列车,列车在一个U型槽内运行。由于超导磁悬浮的缝隙较大,一般在100毫米左右,因此列车速度较快,一般时速在500公里以上。这项技术较为复杂,安全性低。日本便是应用的这种形式。
第二,根据磁铁异性相吸原理而设计的电动力运行系统的磁浮列车。那究竟是在哪儿安装磁铁,在哪儿产生异性相吸呢?首先介绍一下,这个轨道是一种T型台,列车两边下部要把T型轨道的两边覆盖住。常规电磁体安装在列车车体底部,并与位于电磁体上方的导磁轨道间的吸引力实现悬浮。电磁铁和导轨间便产生缝隙大概在8~10毫米,并使导轨钢板的吸引力与车辆的重力平衡,最终使列车悬浮起来。这项技术特点是简单安全,但由于悬浮缝隙较小,悬浮列车的时速只能达400~500公里之间。德国便是应用的这种形式。实际上,在上海浦东国际机场至地铁龙阳路站之间所建的磁悬浮列车也是使用的这种形式。当时是直接引进的德国的技术,2001年开建,2003年正式启用。该线全程30公里,全程仅需8分钟。列车最高时速达430公里,平均运行时速380公里。这是我国第一辆磁悬浮列车。
我国第一条完全自主研发的商业运营磁悬浮线,是长沙高铁站至黄花国际机场线。该项工程2014年5月16日开建,预计2015年年底建成。
那么人坐在磁悬浮列车上是什么感受呢?
磁悬浮列车的车窗是安全减速玻璃,这样一来,乘客便可以更好地观赏窗外的风景。由于磁浮列车在行驶中是处于悬浮状态, 因此,列车在起动和停止行驶的一刹那,乘客会感觉到车身稍微有点儿提升与下降。但绝不会很明显,也是很安全的。列车在行驶中,也不会有因为高速而产生的耳鸣难受心慌心悸,因为磁悬浮列车考虑到这一点,车窗都是使用的安全减速玻璃,挡风玻璃边缘也都有渐淡的点状黑色装饰边,因此,乘客在乘坐磁悬浮列车时,还是比较舒适的。
磁悬浮列车时速这么高,那么为什么没有被改蠢普遍推广呢?其原因主要由以下几点:
第一,磁悬浮线路造价非常高,上海浦东机场这条线的磁悬浮列车,总投资为人民币几十亿元。
第二,磁悬浮列车上很难推互联网。而高铁便相对容易很多。
第三,高铁的轮轨技术实现突破之后,磁悬浮的优势不是那么明显了,因为高铁的时速已经可达380公里。
作者:王懿
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什么是磁悬浮列车
磁悬浮列车的原理并不深奥。它是运用磁铁‘间性相斥,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:~种是利用磁铁同性相斥原理而设计的电磁陆迹岁运行系统的磁悬浮列车,它利用车上超导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,便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10一15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。
磁悬浮列车与当今的高速列车相比,具有许多无可比拟的优点:由于磁悬浮列车是悬浮于轨道上行驶,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、轨之间的摩擦,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州裤,当磁悬浮列车时速达 300公里以上时,噪声只有65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。[-(@_@)-]
1911年,俄国托木斯克工艺学院的一位教授曾根据电磁作用原理,设计并制成了一个磁垫列车模型。该模型行驶时不与路轨直接接触,而是利用电磁排斥力使车辆悬浮而与铁轨脱离,并用电动机驱动车辆快速前进。
1960年美国科学家詹姆斯?鲍威尔和高登?丹比提出磁悬浮列车的设计,利用强大的磁场将列车提升至离轨几十毫米,以时速300多公里行驶而不与轨道发生摩擦。遗憾的是,他们的设计没有被美国所重视,而是被日本和德国捷足先登。德国的磁悬浮列车采用磁力吸引的原理,克劳斯?马菲公司和MBB公司于1971年研制成常导电磁铁吸引式磁浮模型试验车。英国于1984年在伯明翰建成低速磁力悬浮式铁路并投入使用,其磁浮早睁列车称为“玛戈莱夫”,由一台异步线性电动机驱动,运行时高出轨面15毫米,它由两个车厢组成,每个车厢能载40名乘客。列车上无驾驶员,由计算机自动控制。
随着超导和高温超导热的出现,推动了超导磁悬浮列车的研制。这种超导磁悬浮列车利用超导磁石使车体上浮,通过周期性地变换磁极方向而获得推进动力。日本于1977年制成了ML500型超导磁浮列车的`实验车,1979年在宫崎县建成全长7000米的试验铁路线,1979年12月达到了每小时517公里的高速度,证明了用磁悬浮方式高速行驶的可能性。1987年3月,日本完成了超导体磁悬浮列车的原型车,其外形呈流线型,车重问吨,可载44人,最高时速为420公里。车上装备的超导体电磁铁所产生的电磁力与地面槽形导轨上的线圈所产生的电磁力互相排斥,从而使车体上浮。槽形导轨两侧的线圈与车上电磁铁之间相互作用,从而产生牵引力使车体一边是浮一边前进。由于是悬空行驶,因而基本上不使用车轮。但在起动时或刹车时,还需有车轮做辅助支撑。一这和飞机起降时需要轮子相似。这列超导磁悬浮列车由于试验线路太短,未能充分展示出它的卓越性能。 我国从70年代开始进行磁悬浮列车的研制,首台小型磁悬浮原理样车在1989年春“浮”起来了。1995年5月,我国第一台载人磁悬浮列车在轨道上空平稳地运行起来。这台磁悬浮列车长3.36米,宽3米,轨距2米,可乘坐20人,设计时速500公里。1996年7月,国防科技大学紧跟世界磁悬浮列车技术的最新进展,成功地进行了各电磁铁运动解耦的独立转向架模块的试验。
目前,美国正在研制地下真空磁悬浮超音速列车。这种神奇的“行星列车”设计最高时速为2.25万公里,是音速的20多倍。它横穿美国大陆只需21分钟,而喷气式客机则需5小时。这项计划要求首先在地下挖出隧道,铺设两根至四根直径为12米的管道,然后抽出管道中的空气,使其接近真空状态,最后再用超导方式行驶磁悬浮列车。
展望末来,随着现代高科技的发展,高速、平稳、安全、无污染的磁悬浮列车,将成为对世纪人类理想的交通工具。
磁悬浮列车怎么买票
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。
磁悬浮分2类,其中推斥式的就是日本的,属于高速类型,需要起落架,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。
吸引式的,就是德意志的,也就是上海目前使用的 吸引式的,轨道不存在任何的电磁铁,他是用感应钢板安装在轨道外缘的,车上有电磁铁,使用车载电源吸引感应钢板悬浮和导向,利用直线电机对感应钢板的作用,产生推进,停止和倒退等动力输出。
超导磁悬浮列车的原理2007-02-05 21:35磁悬浮列车是一种采用无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统的磁悬浮高速列车系统。应用准确的定义来说,磁悬浮列车实际上是依靠电磁吸力或电动斥力将列车悬浮于空中并进行导向,实现列车与地面轨道间的无机械接触,再利用线性电机驱动列车运行。根据吸引力和排斥力的基本原理,国际上磁悬浮列车有两个发展方向。一个是以德国为代表的常规磁铁吸引式悬浮系统--EMS系统,利用常规的电磁铁与一般铁性物质相吸引的汪羡基本原理,把列车吸引上来,悬空运行,悬浮的气隙较小,一般为10毫米左右。常导型高速磁悬浮列车的速度可达每小时400-500公里,适合于城市间的长距离快速运输;另一个是以日本的为代表的排斥式悬浮系统--EDS系统,它使用超导的磁悬浮原理,使车轮和钢轨之间产生排斥力,使列车物陵拦悬空运行,这种磁悬浮列车的悬浮气隙较大,一般为100毫米左右,速度可达每小时500公里以上。这两个国家都坚定地认为自己国家的系统是最好的,都在把各自的技术推向实用化阶段。估计到下一个世纪,这两种技术路线将依然并存。
自1825年世界上第一条标准轨铁路出现以来,,随着火车速度的提高,轮子和钢轨之间产生的猛烈冲击引起列车的强烈震动,发出很强的噪音,,,当火车行驶速度超过每小时300公里时,就很难再提速了.
如果能够使火车从铁轨上浮起来,消除了火车车轮与铁轨之间的摩擦, 科学家想到了两种解决方法:一种是气浮法,即使火车向铁轨地面大量喷气而利用其反作用力把火车浮起另一种是磁浮法,,而且会产生很大的噪音,会对环境造成很大的污染,.
当今,世界上的磁悬浮列车主要有两种"悬浮"形式,一种是推斥式,,,这种电磁铁的磁场切割轨道两侧安装的铝环,致使其中产生感应电流,同时产生一个同极性反磁场,,静止时,由于没有切割电势与电流,车辆不能产生悬浮,,速度达到80公里/小时以上时,,将电磁铁置于轨道下方并固定在车体转向架上,两者之间产生一个强大的磁场,并相互吸引时,,,我国自行罩胡开发的中低速磁悬浮列车就属于这个类型.
"若即若离",,,车体与轨道处于一种"若即若离"的状态,磁悬浮间隙约1厘米,因而有"零高度飞行器",具有低噪音,低能耗,无污染,安全舒适和高速高效的特点,,由于具有转弯半径小,爬坡能力强等优点,特别适合城市轨道交通.
德国和日本是世界上最早开展磁悬浮列车研究的国家, (Magnetically Levitated Trains),均认为有可能于下个世纪中叶以前使磁悬浮列车在本国投入运营.
磁悬浮列车运行原理
,通过直线电机进行牵引,使列车悬浮在轨道上运行(悬浮间隙约1厘米).其研究和制造涉及自动控制,电力电子技术,直线推进技术,机械设计制造,故障监测与诊断等众多学科,技术十分复杂,,具有低噪音,无污染,安全舒适和高速高效的特点,有着"零高度飞行器"的美誉,是一种具有广阔前景的新型交通工具,,按运行速度又有高速和中低速之分,这次国防科大研制开发的磁悬浮列车属于中低速常导吸力型磁悬浮列车.
磁悬浮列车的种类
,以德国高速常导磁浮列车transrapid为代表,它是利用普通直流电磁铁电磁吸力的原理将列车悬起,悬浮的气隙较小,~500公里,,,列车运行时与布置在地面上的线圈相互作用,产生电动斥力将列车悬起,悬浮气隙较大,一般为100毫米左右,,德国青睐前者,集中精力研制常导高速磁悬浮技术而日本则看好后者,全力投入高速超导磁悬浮技术之中.
德国的常导磁悬浮列车
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,,使车轮与轨道保持一定的侧向距离,,,所以即使在停车状态下列车仍然可以进入悬浮状态.
,地面轨道内侧的三相移动磁场驱动绕组起到电枢的作用,,当作为定子的电枢线圈有电时,,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象电机的"转子",列车可以完全实现非接触的牵引和制动.
日本的超导磁悬浮列车
,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,,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,,,,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.
超导磁悬浮列车也是由沿线分布的变电所向地面导轨两侧的驱动绕组提供三相交流电,并与列车下面的动力集成绕组产生电感应而驱动,,当列车接近该绕组时,列车超导磁铁的强电磁感应作用将自动地在地面绕组中感生电流,因此在其感应电流和超导磁铁之间产生了电磁力,从而将列车悬起,并经精密传感器检测轨道与列车之间的间隙,,与悬浮绕组呈电气连接的导向绕组也将产生电磁导向力,保证了列车在任何速度下都能稳定地处于轨道中心行驶.
目前存在的技术问题
尽管磁悬浮列车技术有上述的许多优点,但仍然存在一些不足:
(1)由于磁悬浮系统是以电磁力完成悬浮,导向和驱动功能的,断电后磁悬浮的安全保障措施,.
(2)常导磁悬浮技术的悬浮高度较低,因此对线路的平整度,路基下沉量及道岔结构方面的要求较超导技术更高.
(3)超导磁悬浮技术由于涡流效应悬浮能耗较常导技术更大,冷却系统重,强磁场对人体与环境都有影响.
磁悬浮列车有什么优点与缺点?
磁悬浮列车买票方法如下:
1、如果是需要买票的话,直接去到车站,然后找到自助售票机,点击誉简购票——选择目的车站——选择购票张数——选择支付方式(现金、微信、支付宝、银行卡)。
2、直接下载乘车软件(例如长沙坐车就下载长沙地铁APP、我的长沙APP、和包APP、云闪付APP,湘行一卡通APP暂不支持):点击首页的购买单程票——选择起点,再点击磁浮线,再选择站点——选择终点,再点击磁浮线,再选择站点——最后购票,到站后扫码乘车。
3、可以刷卡乘车,磁浮快线各车站客服中心发售磁浮储值票。
介绍
磁悬浮列车是一种靠磁悬浮力来推动的列车,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。
磁悬浮列车庆唯裤的车窗是安全玻璃,乘客可以更好的观赏窗外的风景,减速玻璃在与车体接触的边缘处有弧度变形,正因为这个弧度可以使车外景物在透过弧度时发生变形,从而影响车内乘客的视觉,产生视觉上的减速的效果。
20世纪70年代以后,随着工业化国家经济实力不断增强,为提高交通运输能力以适应其经济发展和民生的山携需要,德国、日本、美国等国家相继开展了磁悬浮运输系统的研发。
1.优点
(1)速度快。磁悬浮列车是当今唯扰槐一能达到运营速度每小时500公里的地面客运交通工具。这意味着,对于间距500公里到1000多公里的城市间旅行而言,磁悬浮列车在旅行时间和旅行质量上完全可以同飞机相媲美。
(2)相对能耗低。在每小时500公里速度下,磁悬浮列车每座位公里的能耗仅为飞机的1/3至1/2,比汽车也要少3成。
(3)易拐弯,能爬坡,选线灵活,适应能力强。磁悬浮高速线路所要求的转弯半径比传统铁路要小得多,且具有最高10%的爬坡能力。这使磁悬浮线路能够更灵活地适应地形,可以减少造价。
(4)噪音小。由于无轮轨间的摩擦,在相同速度下,磁悬浮列车的噪音低于传统的铁路。
(5)无污染。由于磁悬浮列车以电为动力,这使它的发展不受能源结构,特别是燃油供应的限制;同时在轨道沿线不会排放废气,是一种名副其物李缓实的绿色交通工具。
(6)安全、舒适、维修少。磁悬浮列车在结构上保证不易脱轨,推进方式保证不易撞车。磁悬浮列车没有车轮和铁轨的接触,震动小,舒适性好,其工作属于无磨损运行,维修主要集中罩模在电子技术方面,不需大量体力劳动。
2.缺点
(1)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。
(2)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。
(3)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。
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