① 磁懸浮列車的原理是什麼
1911年,荷蘭物理學家昂內斯將水銀冷卻到-40℃,使它凝固為一條線,並對它通以電流。當溫度降至-268.9℃時,他發現水銀中的電阻突然消失了。後來,人們把這種電阻突然消失的現象叫做「超導」現象。進一步的研究發現:處在超導狀態下的物質,具有完全導電性和完全抗磁性兩個基本特性。超導體的完全抗磁性,會對磁鐵產生一個向上的斥力,足以抵消磁鐵下落的重力,於是磁鐵便會懸空飄浮。
磁懸浮列車就是利用磁極同性相斥的原理,將超導磁體安裝在列車底部,其線圈內流著持久的激磁電流,產生很強的磁場,再在軌道上鋪設連續的良導體薄板。電流從超導體中流過時,產生磁場,形成一種向上的推力,當推力與車輛重力平衡時,車輛就可懸浮在軌道上方一定的高度了。通過改變電流來控制磁場強度,就能使懸浮高度得以調整。這種懸浮的車體因與軌道間沒有機械接觸和摩擦,所以運行時無震動、無污染,也不會脫軌,而且由於摩擦阻力減小,行車速度大大提高。
磁懸浮列車集計算機、微電子感應、自動控制等高新技術於一體,運行時的懸浮、啟動、加速、轉彎、減速、停車、下落等各環節,均已實現了自動控制,並做到准確無誤,安全可靠。
② 懸浮列車是利用什麼原理實現懸浮的
懸浮列車是利用磁懸浮的原理實現懸浮的。電磁懸浮系統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吸引產生懸浮。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吸力,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,是通過一套高精度電子調整系統得以保證的。
(2)磁懸浮列車原理是依靠什麼技術擴展閱讀:
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,當沿線布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。
③ 磁懸浮列車的工作原理是什麼
磁懸浮列車的原理:
使用安裝在車輛兩側轉向架上的正常導電磁鐵(懸掛電磁鐵)和鋪設在線路導軌上的磁鐵,磁場產生的吸引力將使車輛浮動。車輛和軌道麵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運行,並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,以便磁場保持穩定的強度和懸掛力,並且在車體和導軌之間保持大約10毫米的間隙。
通常,用於測量間隙的氣隙感測器用於執行系統的反饋控制。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,並且磁場強度非常高。超導體和導軌之間產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,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的彈簧支撐,以確保列車安全可靠地著陸。控制系統應能實現啟動和停止的精確控制。
現狀
由於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越。
由於沒有輪子、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生摩擦,發出的噪音較低。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環境造成的破壞。磁懸浮列車在路軌上運行,按飛機的防火標准實行收費配置。
④ 磁懸浮列車採用的是什麼技術
從輪子發明的那一天起,所有的車輛都採用車輪與地面或鋼軌的摩擦使車輛向前運動,當摩擦力足以毀壞車輪或鋼軌時,列車的速度就達到了極限。如果想要獲得更高的速度,就得嘗試通過克服車輪與鋼軌之間的摩擦力來提高車速。磁懸浮列車正是克服了這種摩擦力才達到了常規無法達到的速度。
磁懸浮列車能飛馳在軌道面上,主要歸功於超導新技術。1911年,荷蘭物理學家昂內斯將水銀冷卻到零下40℃,使它凝固為一條線,並對它通以電流。當溫度降至零下268.9℃時,昂內斯發現水銀中的電阻突然消失了。後來,人們把這種電阻突然消失的現象叫作超導現象。在溫度和磁場都小於一定數值的條件下,導電材料的電阻和體內磁感應強度都突然變為零,這種特殊的導電狀態就稱為超導態,在很低的溫度下呈現超導態的導體就是超導體。
⑤ 磁懸浮列車是利用什麼原理懸浮軌道的
幾年前,在長沙國防科技大學的一個試驗室里,科學家們正在為參觀者演示一種新型的列車。當科研人員打開操縱開關時,這台長120厘米,自重60公斤,沒有引擎,沒有輪子的奇特的列車樣車霎時間好像變成了一片羽毛,輕飄飄地懸浮在兩根鋼軌上;科技人員再打開運行開關,車身便由慢到快,向前疾駛而去。試驗室里響起了一片熱烈的掌聲。同時,我國的新聞媒體也驕傲地向世界宣布:中國自行研製的第一台磁懸浮列車原理樣車試驗成功了!
磁懸浮列車是一種利用電磁吸力或斥力將列車懸浮在軌道上運行的新型列車。這種列車在運行時,車體與軌道能保持10-20厘米的縫隙。由於車體與軌道間沒有機械接觸,沒有磨擦,因而時速可達500公里以上,並且無振動、無噪音、無污染,乘坐平穩。舒適、安全,就像一架超低空飛行的飛機,是一種十分理想的交通工具,被人們稱為21世紀的「神行太保」。
是什麼「魔力」使得由鋼鐵製成的體大身沉的列車變得如此輕飄,能在軌道上騰空而飛呢?
實現磁懸浮一般有兩種途徑。一種是吸引懸浮。它是以車上的電磁鐵與鐵磁軌道之間的吸引力為基礎,車身被吸掛在軌道的底部,其間保持1厘米的縫隙不相接觸。由於兩者之間的縫隙較小,這種方法要求軌道的加工和鋪設有較高的精度,一般只用於速度較低的短距離運輸系統。
另一種途徑是排斥懸浮。它利用的是超導磁體的安全抗磁效應。早在30年代,科學家們就發現了超導磁體的一種特殊性能:當某種金屬變成超導體時,超導體內磁感應強度為零。科學家們將其稱為完全抗磁性或邁斯納效應。為了讓你更好地理解超導體的完全抗磁性,我們做一個實驗:在一個淺平的錫盤中,放入一個體積很小,但磁性很強的永久磁鐵,然後把溫度降低,使錫盤出現超導性。這時,可以看到小磁鐵會離開錫盤表面飄然而起,與錫盤保持一定距離後,便懸空不動了。這是由於超導體的完全抗磁性,使小磁鐵的磁力線無法穿透超導體,磁場發生畸變,便產生了一個向上的浮力。這類似於水無法穿過船幫進入船艙,就產生向上的浮力使船漂在水面上。磁懸浮列車就是利用了超導體的這種完全抗磁性,才使長龍似的列車插上了騰飛的翅膀。
從1966年波維耳等科學家提出利用超導體和路基導體中感應渦流之間的磁性排斥力把列車懸浮起來運行的設想以來,磁懸浮列車的研究發展迅速。80年代,日、德、英、美和前蘇聯等國已分別製成了高、中、低速各種檔次的磁懸浮列車。其中,日本和德國的技術比較成熟。如日本早在1979年就曾在一條7公里的試驗線路上進行了載人實驗,並創造了時速517公里的世界紀錄。雖然到目前為止,世界上還沒有一個國家的磁懸浮列車正式投入運營,但是隨著各項技術的發展,特別是近年來在常溫超導體研究方面取得的一系列重大突破,必將大大加快超導磁懸浮列車的商業化進程。不僅如此,美國最近又計劃研製一種更加先進的地下真空磁懸浮超音速列車。這種名為「行星列車」的磁懸浮列車的最大設計時速為2.25萬公里;是音速的20多倍,乘坐它橫穿美國大陸只需21分鍾。我們有理由相信,21世紀的「神行太保」將在新世紀里大顯身手。
⑥ 磁懸浮列車原理
是運用磁鐵同性相斥,異性相吸的性質,使磁鐵具有抗拒地心引力的能力,即磁性懸浮。
用磁鐵異性相吸原理而設計的電動力運行系統的磁懸浮列車,是在車體底部及兩側倒轉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反作用板和感應鋼板,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,並使導軌鋼板的排斥力與車輛的重力平衡,從而使車體懸浮於車道的導軌面上運行。
(6)磁懸浮列車原理是依靠什麼技術擴展閱讀:
注意事項:
磁懸浮列車的最高速度可達每小時500公里以上,比輪軌高速列車的300多公里還要快。
由於磁懸浮列車是懸浮於軌道上行駛,導軌與機車之間不存在任何實際的接觸,成為無輪狀態,故其幾乎沒有輪、軌之間的摩擦,時速高達幾百公里。
磁懸浮列車可靠性大、維修簡便、成本低,其能源消耗僅是汽車的一半、飛機的四分之一,噪音小,當磁懸浮列車時速達 300公里以上時,雜訊只有65分貝,僅相當於一個人大聲地說話,比汽車駛過的聲音還小。
⑦ 磁懸浮列車的原理是什麼樣的
磁懸浮列車的原理並不深奧。它是運用磁鐵「同性相斥,異性相吸」的性質,使磁鐵具有抗拒地心引力的能力,即「磁性懸浮」。科學家將「磁性懸浮」這種原理運用在鐵路運輸系統上,使列車完全脫離軌道而懸浮行駛,成為「無輪」列車,時速可達幾百公里以上。這就是所謂的「磁懸浮列車」,亦稱之為「磁墊車」。
由於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的形式:一種是 利用磁鐵同性相斥原理而設計的電磁運行系統的磁懸浮列車,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計的電動力運行系統的磁懸浮列車,它是在車體底部及兩側倒轉向上的頂部安裝磁
鐵,在T形導軌的上方和伸臂部分下方分別設反作用板和感應鋼板,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,並使導軌鋼板的吸引力與車輛的重力平衡,從而使車體懸浮於車道的導軌面上運行。
磁懸浮列車與當今的高速列車相比,具有許多無可比擬的優點:
由於磁懸浮列車是軌道上行駛,導軌與機車之間不存在任何實際的接觸,成為「無輪」狀態,故其幾乎沒有輪、軌之間的摩察,時速高達幾百公里;
磁懸浮列車可靠性大、維修簡便、成本低,其能源消耗僅是汽車的一半、飛機的四分之一;
噪音小,當磁懸浮列車時速達300公里以上時,雜訊只有656分貝,僅相當於一個人大聲地說話,比汽車駛過的聲音還小;
由於它以電為動力,在軌道沿線不會排放廢氣,無污染,是一種名副其實的綠色交通工具。