发布时间:2024-08-23 20:00:22 人气:
磁悬浮列车原理
磁悬浮技术
空间电磁悬浮技术简介
随着航天事业的发展,模拟微重力环境下的空间悬浮技术已成为进行相关高科技研究的重要手段。目前的悬浮技术主要包括电磁悬浮、光悬浮、声悬浮、气流悬浮、静电悬浮、粒子束悬浮等,其中电磁悬浮技术比较成熟。
电磁悬浮技术(electromagnetic levitation )简称EML技术。它的主要原理是利用高频电磁场在金属表面产生的涡流来实现对金属球的悬浮。
将一个金属样品放置在通有高频电流的线圈上时,高频电磁场会在金属材料表面产生一高频涡流,这一高频涡流与外磁场相互作用,使金属样品受到一个洛沦兹力的作用。在合适的空间配制下,可使洛沦兹力的方向与重力方向相反,通过改变高频源的功率使电磁力与重力相等,即可实现电磁悬浮。一般通过线圈的交变电流频率为104—105Hz 。
同时,金属上的涡流所产生的焦耳热可以使金属熔化,从而达到无容器熔炼金属的目的。目前,在空间材料的研究领域, EML技术在微重力、无容器环境下晶体生长、固化、成核及深过冷问题的研究中发挥了重要的作用。
目前世界上有三种类型的磁悬浮。一是以德国为代表的常导电式磁悬浮,二是以日本为代表的超导电动磁悬浮,这两种磁悬浮都需要用电力来产生磁悬浮动力。而第三种,就是我国的永磁悬浮,它利用特殊的永磁材料,不需要任何其他动力支持。
中国到底有磁悬浮技术吗?
昨天,“中华01号”永磁悬浮路车模型在大连举行的2006中国国际专利技术与产品交易会上亮相。该模型是大连3000米永磁悬浮试验线路的仿真微缩,专为城市之间的区域交通设计。列车在高架的磁轨上运行,设计时速230公里,既可货运,又可客运,适用于大都市圈的交通运输。
据半岛晨报报道 只有在小说、科幻**中才能见到的“空中悬浮”列车马上就要出现在大连人身边了。记者从昨日的专交会上了解到,3000米永磁悬浮试验线拟定年底在开发区建设。
昨日上午,在大连世界博览广场举办的“2006年中国国际专利技术与产品交易会”上,“中华01号”1/10槽轨永磁悬浮微缩路-车格外引人注目。该车按照1/10比例微缩,几何尺寸按实车微缩;路桥结构、轨道结构、车辆结构与悬浮功能为仿真微缩。在技术人员的操作下,悬浮在槽轨上的微缩列车十分轻巧“跑”起来,启动、刹车十分灵活并且悄无声息。
据了解,目前世界上有3种类型磁悬浮技术,即日本的超导电动磁悬浮、德国的常导电磁悬浮和中国的永磁悬浮。永磁悬浮技术是中国大连拥有核心及相关技术发明专利的原始创新技术。据技术人员介绍,日本和德国的磁悬浮列车在不通电的情况下,车体与槽轨是接触在一起的,而利用永磁悬浮技术制造出的磁悬浮列车在任何情况下,车体和轨道之间都是不接触的。
中国永磁悬浮与国外磁悬浮相比有五大方面的优势:一是悬浮力强。二是经济性好。三是节能性强。四是安全性好。五是平衡性稳定。
槽轨永磁悬浮是专为城市之间的区域交通设计的,列车在高架的槽轨上运行,设计时速230公里,既可客运,又可货运。大连磁谷科技研究所有限公司苏珣总经理告诉记者,3000米永磁悬浮列车线路预计在今年年底建设,地点拟定在开发区。
磁悬浮列车
磁悬浮列车利用“同性相斥,异性相吸”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。
世界第一条磁悬浮列车示范运营线——上海磁悬浮列车,建成后,从浦东龙阳路站到浦东国际机场,三十多公里只需6~7分钟。
上海磁悬浮列车是“常导磁吸型”(简称“常导型”)磁悬浮列车。是利用“异性相吸”原理设计,是一种吸力悬浮系统,利用安装在列车两侧转向架上的悬浮电磁铁,和铺设在轨道上的磁铁,在磁场作用下产生的吸力是车辆浮起来。
列车底部及两侧转向架的顶部安装电磁铁,在“工”字轨的上方和上臂部分的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轨道间保持1厘米的间隙,让转向架和列车间的吸引力与列车重力相互平衡,利用磁铁吸引力将列车浮起1厘米左右,使列车悬浮在轨道上运行。这必须精确控制电磁铁的电流。
悬浮列车的驱动和同步直线电动机原理一模一样。通俗说,在位于轨道两侧的线圈里流动的交流电,能将线圈变成电磁体,由于它于列车上的电磁体的相互作用,使列车开动。
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,同时又被安装在轨道上稍后一点的电磁体N极所排斥。列车前进时,线圈里流动的电流方向就反过来,即原来的S极变成N极,N极变成S极。循环交替,列车就向前奔驰。
稳定性由导向系统来控制。“常导型磁吸式”导向系统,是在列车侧面安装一组专门用于导向的电磁铁。列车发生左右偏移时,列车上的导向电磁铁与导向轨的侧面相互作用,产生排斥力,使车辆恢复正常位置。列车如运行在曲线或坡道上时,控制系统通过对导向磁铁中的电流进行控制,达到控制运行目的。
“常导型”磁悬浮列车的构想由德国工程师赫尔曼 肯佩尔于1922年提出。
“常导型”磁悬浮列车及轨道和电动机的工作原理完全相同。只是把电动机的“转子”布置在列车上,将电动机的“定子”铺设在轨道上。通过“转子”,“定子”间的相互作用,将电能转化为前进的动能。我们知道,电动机的“定子”通电时,通过电磁感应就可以推动“转子”转动。当向轨道这个“定子”输电时,通过电磁感应作用,列车就像电动机的“转子”一样被推动着做直线运动。
上海磁悬浮列车时速430公里,一个供电区内只能允许一辆列车运行,轨道两侧25米处有隔离网,上下两侧也有防护设备。转弯处半径达8000米,肉眼观察几乎是一条直线;最小的半径也达1300米。乘客不会有不适感。轨道全线两边50米范围内装有目前国际上最先进的隔离装置。上海线路将最终延伸到杭州.并且直接为世博会服务.
磁悬浮列车的优点
磁悬浮列车有许多优点:列车在铁轨上方悬浮运行,铁轨与车辆不接触,不但运行速度快,能超过500 千米/小时,而且运行平稳、舒适,易于实现自动控制;无噪音,不排出有害的废气,有利于环境保护;可节省建设经费;运营、维护和耗能费用低。它是21 世纪理想的超级特别快车,世界各国都十分重视发展磁悬浮列车。目前,我国和日本、德国、英、美等国都在积极研究这种车。日本的超导磁悬浮列车已经过载人试验,即将进入实用阶段,运行时速可达500 千米以上。
什么是磁悬浮列车,工作原理是什么?
是利用电磁力抵消地球引力,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)。磁悬浮列车分为常导型和超导型两大类。常导型也称常导磁吸型,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,一般为10毫米左右。常导型高速磁悬浮列车的速度,适合于城市间的长距离快速运输。
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,与地面轨道两侧的绕组发生磁铁反作用。车辆与行车轨道之间的悬浮间隙为10毫米,是通过一套高精度电子调整系统得以保证的。此外由于悬浮和导向实际上与列车运行速度无关,所以即使在停车状态下列车仍然可以进入悬浮状态。
磁浮技术分为轨道、车辆、牵引、运行控制四大系统,有16项核心技术。德国、日本与中国为世界上目前有磁浮列车试验或营运路线的国家。磁悬浮列车利用电磁力的作用进行导向。现按常导磁吸式和超导磁斥式两种情况
地铁靠什么
1. 地铁靠什么来走
2. 地铁靠什么作能源
3. 地铁是靠什么运行的
4. 北京地铁靠什么作动力啊
5. 地铁为什么靠右行驶
6. 地铁是靠什么动力运行的
地铁靠什么来走
列车受电普遍采用两种方式
1、接触网供电;电压1500V,电网就在列车上方。
此法安全系数高,但技术含量大,铺设难度大,费用高昂。
广州、上海等城市的地铁线路用此法。
2、第三轨供电,供电不是列车轨道,而是与轨道平行的第三轨,通常是用较轻的工型钢。
但也有例外(北京地铁采用60公斤/米的标准工型钢)。
电压750V。
此法不太安全,但价格低廉,技术含量低,易于铺设。
另外,英国伦敦采用四轨供电,即在铁道中央在铺设一条零线轨,是三轨的变种。
建造较早的地铁基本上都是三轨供电。
例如:北京、天津、莫斯科、平壤、伦敦、基辅、东京(部分)、大阪(部分)等等
地铁靠什么作能源
用电啊。
一般的电车用的都是直流电机驱动的,一般而言,城市轨道系统的供电可以第三轨、第四轨或架空电缆等方式。
第三轨:在原有两轨路线侧边新增轨道带电,车辆则利用集电靴获得电力;电流经车轮和运行轨道回到发电厂。
第四轨:原理同上,除了原有车轮支撑导引用轨道外,另外增设两条轨道各供应直流电正负两极,或者供应三相交流电,但不如第三轨式经济,故不常见。
架空电缆:电力由架空的电缆提供,车辆则利用集电弓获得电力,有时亦会以车轮经过轨道将电流带回发电厂。
地铁是靠什么运行的
1、接触网供电;电压1500V,电网就在列车上方。
此法安全系数高,但技术含量大,铺设难度大,费用高昂。
广州、上海等城市的地铁线路用此法。
2、第三轨供电,供电不是列车轨道,而是与轨道平行的第三轨,通常是用较轻的工型钢。
但也有例外(北京地铁采用60公斤/米的标准工型钢)。
电压750V。
北京地铁靠什么作动力啊
北京地铁使用第三轨供电,第三轨布置在走行轨的一侧,靠转向架上的受电靴与第三轨接触,获得电能,DC750V.一般地下线路的三轨都在站台一侧,所以不容易看到.
地铁为什么靠右行驶
汽车出现后,道路上出现了混乱,这样就需要规定一个行走规定。
一些老牌国家,例如英国,决定保留传统,继续像马车时代那样靠左侧行驶;而新兴国家,例如美国,就觉得还是右边开舒服(因为右撇子)。
火车自然也不例外。
中国的铁路是从英国传过来的,所以靠左行驶。
而地铁是新鲜事物,跟随汽车一样,靠右行驶。
实际上仔细观察会发现在初始调试阶段,地铁列车全部是靠左侧行驶的,也就是逆行的,这是大铁的习惯。
而正式运行时就是靠右。
地铁是靠什么动力运行的
目前阶段地铁列车都是使用电力驱动运行的。
我国地铁网络供电方式大都采用一下两种方法:
1.像大铁路一样的车顶有架空接触网,通过一个辫子把直流电受流到地铁列车上。此接触网又分为刚性和柔性。
2.采用第三轨供电,所谓的第三轨就是指在轮子运行的那两根铁轨旁边还铺设一根轨道,它与地铁列车上集电靴相连,就是与车顶辫子作用一样的一个像雪橇板一样的受流器。列车经由受电弓或第三轨接受的1500V直流电经过逆变器处理成为交流电,驱动电动机带动整车。
上海磁悬浮列车的工作原理
上海磁悬浮列车是“常导磁吸型”(简称“常导型”)磁悬浮列车。磁悬浮列车是利用“异性相吸”原理设计,是一种吸力悬浮系统,利用安装在列车两侧转向架上的悬浮电磁铁,和铺设在轨道上的磁铁。
磁悬浮列车上装有电磁体,铁路底部则安装线圈。通电后,地面线圈产生的磁场极性与列车上的电磁体极性总保持相同,两者“同性相斥”,在磁场作用下产生的吸力使车辆浮起来。
磁悬浮列车头部的电磁体N极被安装在靠前一点的轨道上的电磁体S极所吸引,同时又被安装在轨道上稍后一点的电磁体N极所排斥。列车前进时,线圈里流动的电流方向就反过来,即原来的S极变成N极,N极变成S极。循环交替,列车就向前奔驰。 稳定性由导向系统来控制。
磁悬浮列车底部及两侧转向架的顶部安装电磁铁,在“工”字轨的上方和上臂部分的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轨道间保持1厘米的间隙,让转向架和列车间的吸引力与列车重力相互平衡,利用磁铁吸引力将列车浮起1厘米左右,使列车悬浮在轨道上运行。这必须精确控制电磁铁的电流。
铁轨两侧也装有线圈,交流电使线圈变为电磁体。它与列车上的电磁体相互作用,使列车前进。列车头的电磁体(N极)被轨道上靠前一点的电磁体(S极)所吸引,同时被轨道上稍后一点的电磁体(N极)所排斥——结果是一“推”一“拉”。
磁悬浮列车运行时与轨道保持一定的间隙(一般为1—10cm),因此运行安全、平稳舒适、无噪声,可以实现全自动化运行。磁悬浮列车的使用寿命可达35年,而普通轮轨列车只有20—35年。磁悬浮列车路轨的寿命是80年,普通路轨有60年。此外,磁悬浮列车启动后39秒内即达到最高速度。目前的最高时速是日本磁浮火车在2003年达到的581公里/小时。
一个供电区内只能允许一辆列车运行,轨道两侧25米处有隔离网,上下两侧也有防护设备。转弯处半径达8000米,肉眼观察几乎是一条直线;最小的半径也达1300米。乘客不会有不适感。轨道全线两边50米范围内装有目前国际上最先进的隔离装置。
悬浮列车的驱动即在位于轨道两侧的线圈里流动的交流电,能将线圈变成电磁体,由于它于列车上的电磁体的相互作用,使列车开动。
动力集中式动车和普通火车的区别
1、优点不一样动车集中式列车,维修一部机车比多部动车容易;把动力系统放在远离乘客的机车较安全等。
火车,如电力机车马力大,拉得多、跑得快、爬坡的劲头足。
内燃机车能较好地利用燃料的热能、适合缺水地区使用等优点。
2、运行方式不一样
火车,火车的转向架卡在轨道上沿着轨道行驶,转弯时转向架转动,让火车沿着轨道继续行驶。 转弯时外轨高于内轨。
动车集中式列车,由一台动力机车牵引数个无动力车辆,在轨道上行驶,机车大多是在列车的最前端牵引车辆,亦有自车尾逆推牵引。
扩展资料:
火车的发展历史:
在1781年,火车先驱乔治.斯蒂芬森出生在一个英国矿工家庭,直到18岁,他还是一个目不识丁的文盲。他不顾别人的嘲笑,和七八岁的孩子一起坐在课堂里学习。1810年,他开始制造蒸汽机车。
1817年,当斯蒂芬森决定他主持修建从利物浦到曼彻斯特的铁路线上完全用蒸汽机车承担运输一条完全靠蒸汽机运输的铁路线,从此火车开始奔腾在人类的历史舞台。
1879年,德国西门子电气公司研制了第一台电力机车,重约954公斤,只在一次柏林贸易展览会上做了一次表演。1903年10月27日,西门子与通用电气公司研制的第一台实用电力机车投入使用。
1894年,德国研制成功了第一台汽油内燃机车。并将它应用于铁路运输,开创了内燃机车的新纪元。但这种机车烧汽油,耗费太高,不易推广。
1924年,德、美、法等国成功研制了柴油内燃机车,并在世界上得到广泛使用。
21世纪10年代以来,各国都大力发展高速列车,例如法国巴黎至里昂的高速列车,时速到达300公里;日本东京至盛冈的高速列车时这也达到250公里以上。人们对这样的高速列车仍贪心不满足。法国、德国等国率先开发了磁悬浮列车。中国也在上海修建了世界第一条商用磁悬浮列车线,由地铁龙阳路站到浦东机场。
百度百科-动力集中式列车
百度百科-火车
中国的磁悬浮列车是哪国制造的
2016年5月以后的中国的磁悬浮列车是中国制造的。我国第一辆磁悬浮列车是从德国购买来的,并且在2003年1月开始在上海磁浮线运行。2015年10月中国首条国产磁悬浮线路长沙磁浮线成功试跑。
2016年5月6日,中国首条具有完全自主知识产权的中低速磁悬浮商业运营示范线,长沙磁浮快线开通试运营。
该线路也是世界上最长的中低速磁浮运营线。2018年6月,我国首列商用磁浮2.0版列车在中车株洲电力机车有限公司下线。
由此可见,在2016年以前中国还没有自主生产磁悬浮列车,而随着2016年5月6日中国自己生产的磁悬浮列车开通运营以后,中国的磁悬浮列车是中国自己制造的。
扩展资料:
2019年09月17日,记者从中车株洲电机有限公司获悉,其参与的国家十三五重点研发计划“高速磁浮交通系统关键技术研究”专项子课题。
已自主研发出长定子直线电机和悬浮电磁铁,并成功应用于我国600公里时速磁悬浮列车样机,截至目前运行良好。这意味着,我国高速磁浮列车关键技术走在世界前列。
中车株洲电机磁浮产品研究所副所长何云风介绍,高速磁浮列车与中低速磁浮列车对电机驱动的需求不同。
中低速磁浮列车主要通过接触网供电,但这类供电方式无法确保大功率高速磁浮列车的供电稳定。此外,列车要贴地高速飞行,也需尽量降低车体自身重量。
为此,公司研发出长定子直线电机,将中低速磁浮列车采用的短定子直线电机中定子部分,从车体内挪到列车轨道上,由地面供电设备直接供电,确保供电稳定。
同时,大功率逆变器也从车上转移到地面,大大降低了列车自身重量。据悉,该长定子直线电机既能满足车辆高速运行的高功率要求。
还能同时提供车辆所需的悬浮力和牵引力。相比中低速磁浮的短定子结构,其采用的同步控制方式,可提高电机效率20%,提高电机电压10倍以上。
百度百科—磁悬浮列车
人民网—我国突破高速磁浮列车“动力心脏”关键技术
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