磁悬浮列车原理(磁悬浮技术的原理及应用)

磁悬浮列车原理

与之相对的,还有一种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。这种列车在车体底部和两侧倒转向上的顶部安装磁铁,通过感应钢板和反作用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,从而使车体悬浮于车道的导轨面上运行。

虽然磁悬浮列车没有车轮,但是它仍然能够停车悬浮。通过磁铁“异性相吸”原理研制而成的磁悬浮列车,只要像磁铁和铁那样保持合适的距离就会始终处于平衡状态,因此这种原理制成的列车是能够停车悬浮的。

磁悬浮列车是一种利用磁铁同性相斥原理而设计的电磁运行系统的列车。它没有车轮,而是通过车上超导体电磁铁与轨道上线圈产生的相斥力,使车体悬浮运行。

由于磁悬浮列车是轨道上行驶,导轨与机车之间不存在任何实际的接触,成为“无轮”状态,因此其几乎没有轮、轨之间的摩擦。磁悬浮列车能够行驶是利用了和电动机一样的原理。

磁悬浮技术的原理及应用

总之,磁悬浮列车是一种利用磁力悬浮原理行驶的列车,它没有车轮,而是通过电磁铁和导轨的相互作用来实现悬浮运行和制动。这种列车不仅速度快,而且几乎没有轮、轨之间的摩擦,因此具有很高的安全性。

磁悬浮列车的制动也是利用了和电动机一样的原理。当列车需要减速时,通入反相交变电流,产生与列车行进方向相反的磁场,从而给列车一个制动力,使得列车减速。

超导永磁钉扎悬浮由永磁体和非理想第二类超导体构成,永磁体沿轨道铺设,超导块材安装在车辆底部。非理想第二类超导体的缺陷形成的钉扎中心有很强的磁通钉扎作用,可以束缚永磁体的磁力线,使超导块材不脱离永磁轨道,从而实现自稳定的悬浮和导向。额定悬浮气隙为10~20mm,无需另外设置控制系统。

高速磁浮列车的*基于直线电动机。直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能而不需要任何中间转换机构的装置。为保证行程范围内初、次级间耦合特性不变,将初、次级制成不同长度。因此,直线电机又可以分为短初级长次级型和长初级短次级型。短初级直线电机在成本上更低,长初级直线电机可抵消边端效应,一般用于高速场合。

自制简易磁悬浮

西南交通大学在真空管道高速超导钉扎磁浮交通方面进行了深入研究。建设了高温超导磁悬浮环形实验线,长45米,半径6米,直线感应电机为3米。载人速度25公里/小时,空车50公里/小时。研制了真空管道高温超导磁悬浮高速试验台:长142.6米,直径4.2米,0.05atm,悬浮间隙10/20mm、200kg,335km/h。

高速磁浮交通技术在中国率先进入工程应用,为我国在该领域创造了巨大的发展空间,在未来几年内有可能形成完整的应用技术体系,并在世界上占据领先地位。

1922年,德国工程师赫曼·坎珀创造性地提出了电磁悬浮原理。1987年,德国建成全线31.5公里的埃姆斯兰德试验线;1993年,实现450km/h载人运行记录。2003年,常导磁浮列车在上海实现最高501km/h的运行记录。

高速磁浮交通具有高速灵活运送大运量客流的能力,同时还有选线灵活、绿色环保等优势,是现代综合交通运输体系的重要组成部分。高速磁浮交通系统提供了介于高速轮轨铁路和航空之间这一速度范围内经济、技术最佳的陆上高速交通方式,比较适合于中长距离客流运输。