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磁悬浮列车:
最佳答案简单的说是磁场排斥的力量
磁悬浮列车工作原理(图文)
http://www.chinarailwayonline.com/newsdetail.asp?id=20866
http://www.610g.com/user1/zhangzuxi/archives/2006/988.html

自1825年世界上第一条标准轨铁路出现以来,轮轨火车一直是人们出行的交通工具。然而,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,从而使乘客感到不舒服。由于列车行驶速度愈高,阻力就愈大。所以,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,就能大幅度地提高火车的速度。但如何使火车从铁轨上浮起来呢?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,即利用两个同名磁极之间的磁斥力或两个异名磁极之间磁吸力使火车从铁轨上浮起来。在陆地上使用气浮法不但会激扬起大量尘土,而且会产生很大的噪音,会对环境造成很大的污染,因而不宜采用。这就使磁悬浮火车成为研究和试验的的主要方法。

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;另一种为吸力式。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。车辆运行时,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,并使车辆推离轨面在空中悬浮起来。但是,静止时,由于没有切割电势与电流,车辆不能产生悬浮,只能像飞机一样用轮子支撑车体。当车辆在直线电机的驱动下前进,速度达到80公里/小时以上时,车辆就悬浮起来了。吸力式是利用两个磁铁异性相吸的原理,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,列车就能悬浮起来。这种吸力式磁悬浮列车无论是静止还是运动状态,都能保持稳定悬浮状态。这次,我国自行开发的中低速磁悬浮列车就属于这个类型。

“若即若离”,是磁悬浮列车的基本工作状态。磁悬浮列车利用电磁力抵消地球引力,从而使列车悬浮在轨道上。在运行过程中,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”的美誉。它与普通轮轨列车相比,具有低噪音、低能耗、无污染、安全舒适和高速高效的特点,被认为是一种具有广阔前景的新型交通工具。特别是这种中低速磁悬浮列车,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,德国开发的磁悬浮列车Transrapid于1989年在埃姆斯兰试验线上达到每小时436公里的速度。日本开发的磁悬浮列车MAGLEV (Magnetically Levitated Trains)于1997年12月在山梨县的试验线上创造出每小时550公里的世界最高纪录。德国和日本两国在经过长期反复的论证之后,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

磁悬浮列车是现代高科技发展的产物。其原理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)。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,是一个国家科技实力和工业水平的重要标志。它与普通轮轨列车相比,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,特别适合城市轨道交通。磁悬浮列车按悬浮方式不同一般分为推斥型和吸力型两种,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

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可达每小时400~500公里,适合于城市间的长距离快速运输。而超导型磁悬浮列车也称超导磁斥型,以日本MAGLEV为代表。它是利用超导磁体产生的强磁场,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,速度可达每小时500公里以上。这两种磁悬浮列车各有优缺点和不同的经济技术指标,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,与地面轨道两侧的绕组发生磁铁反作用将列车浮起。在车辆下部的导向电磁铁与轨道磁铁的反作用下,使车轮与轨道保持一定的侧向距离,实现轮轨在水平方向和垂直方向的无接触支撑和无接触导向。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。

常导磁悬浮列车的驱动运用同步直线电动机的原理。车辆下部支撑电磁铁线圈的作用就象是同步直线电动机的励磁线圈,地面轨道内侧的三相移动磁场驱动绕组起到电枢的作用,它就象同步直线电动机的长定子绕组。从电动机的工作原理可以知道,当作为定子的电枢线圈有电时,由于电磁感应而推动电机的转子转动。同样,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”一样被推动做直线运动。从而在悬浮状态下,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

超导磁悬浮列车的最主要特征就是其超导元件在相当低的温度下所具有的完全导电性和完全抗磁性。超导磁铁是由超导材料制成的超导线圈构成,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、感应动力集成超导磁铁和悬浮导向超导磁铁三部分组成。当向轨道两侧的驱动绕组提供与车辆速度频率相一致的三相交流电时,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,正是这种推力推动列车前进。其原理就象冲浪运动一样,冲浪者是站在波浪的顶峰并由波浪推动他快速前进的。与冲浪者所面对的难题相同,超导磁悬浮列车要处理的也是如何才能准确地驾驭在移动电磁波的顶峰运动的问题。为此,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,实现非接触性牵引和制动。但地面导轨两侧的悬浮导向绕组与外部动力电源无关,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,使其始终保持100毫米的悬浮间隙。同时,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,尤其是列车停电后的制动问题仍然是要解决的问题。其高速稳定性和可靠性还需很长时间的运行考验。

(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。

各国高铁:
1:法国

法国高速列车TGV(法语Train à Grande Vitesse的缩写)宣称创造了时速574.8公里/小时的世界速度纪录,以及以平均279.4公里/小时的速度创造了定班列车行驶最快的世界纪录((2007年4月)。这个高速铁路系统是由通用电气阿尔斯松(GEC Alsthom,现在的阿尔斯通)和法国国家铁路公司(法语:Société Nationale des Chemins de fer Français )在20世纪70年代设计建造的,现在主要由法国国家铁路公司负责运营。最初设计由燃气涡轮发动机提供动力,后来TGV原型机车演变成电力列车。

2:韩国

韩国350型高速试验动车组(HSR-350x),又称为韩国G-7,最高速度达到了每小时352.4公里。它的开发主要是为了减少交通阻塞问题,并希望由此促进国家的科学技术水平向世界最发达国家的看齐,当时世界最发达的几个国家被称为七国集团(G-7)。韩国350型高速试验动车组的特点是采用铝合金车体、数字交通控制及压力补偿系统。与其他一些高速列车每个车厢都有动力不同,韩国350型高速试验动车组以传统的大马力机车牵引的形式提供动力。虽然韩国在1995年就开始启动高速铁路项目,但直到 2004年韩国350型高速试验动车组才打破350公里/每小时的速度屏障。

3:西班牙

西班牙高速列车S102(西班牙语Alta Velocidad Española (AVE) Class 102 缩写为AVES102)是由西班牙国家铁路公司Operadora运营的高速列车组,行驶在专用的高速轨道上。西班牙高速列车S102主要为连接马德里市与巴塞罗那市而设计,2005年首次投入运营,最高时速达到每小时350公里,但由于其8000千瓦发动机的限制,其被许可的最高运行速度为每小时330公里。

4:日本

日本的JR西日本500系列 “superexpress”列车设计时速高达320公里/小时,日常运营时速度为300公里/小时。superexpress”列车通过计算机控制的主动悬挂以及安装在车厢间用于提高稳定性的特别耦合器,使运行时更平稳、更安全。这种高速列车每个车厢的成本大约为560万美元,自1997年投入运营以来只建造了九个。

5:中国台湾

中国台湾的高速铁路网于2007年1月投入使用,线路全长约335.5公里,连接台北市与高雄市。台湾高速铁路网上运行的列车时速高达300公里/小时(任何列车旅行速度超过200公里/小时,一般就可称为“高速”)。

6:美国

美国铁路公司(Amtrak)的Acela高速列车是美国唯一的高速铁路线,行驶速度最高可达每小时240公里。Acela高速列车自2000年以来运行在华盛顿特区和波士顿市间的美国东北走廊(Northeast Corridor)线路,中途停靠在美国巴尔的摩、费城和纽约市。Acela高速列车在崎岖不平的东北走廊线路上以高速行驶而不会让乘客感到不舒服,主要是铁路系统采用了倾斜设计,降低了行驶时的侧向离心力,这一原理与赛车时的倾斜转弯轮应用了同样的物理学理论。

7:英国

英国铁路395型(British Rail Class 395)是一种双电压电气化列车,在今年6月开始投入运营。英国东南(Southeastern)列车运营公司将这种高速列车投入到1994年开通的英吉利海峡隧道铁路线上运行,用于连接英国和法国。列车由日本日立制造,并运往英国用于其国内高速客运服务。它们是英国最快的客运服务列车,运行的最高时速高达每小时225公里。

8:意大利

意大利ETR 200型高速列车(或称ElettroTreno 200)是于1936年推出的早期电力驱动的高速列车,其最高行驶速度超过了160公里/小时。虽然 ETR 200 的制造被第二次世界大战中断,并且许多在盟军的轰炸中毁于一旦,但ETR 200 及其后继者一直服役到上世纪80年代初。
温馨提示:内容为网友见解,仅供参考
第1个回答  2010-06-02
武广高铁 石太高铁 京石高铁
我是做通信的,高铁专网现在铁路信号,调度,通信,中控已经合一,如果你向从事高铁信号方向,建议专业课一定要学精,你们应该有铁路信号这门课吧!
其他人事关系就不再说了....本回答被提问者采纳

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虽然韩国在1995年就开始启动高速铁路项目,但直到 2004年韩国350型高速试验动车组才打破350公里\/每小时的速度屏障。3:西班牙西班牙高速列车S102(西班牙语Alta Velocidad Española (AVE) Class 102 缩写为AVES102)是由西班牙国家铁路公司Operadora运营的高速列车组,行驶在专用的高速轨道上。西班牙高速列车S102主要为连接马...

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