專題二磁懸浮列車(chē)與動(dòng)車(chē)組

專題二磁懸浮列車(chē)與動(dòng)車(chē)組第1頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期五早在1922年，德國(guó)的赫爾曼·肯佩爾就提出了電磁懸浮原理，并在1934年申請(qǐng)了磁浮列車(chē)的專利；超導(dǎo)磁懸浮第2頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期五電磁體與磁場(chǎng)常規(guī)電磁體通過(guò)電流來(lái)獲得任意大小的磁場(chǎng)電磁體(電磁鐵）：鐵心、線圈系統(tǒng)線圈中有電阻，電流在電磁鐵中工作時(shí)要產(chǎn)生大量的熱，必須進(jìn)行冷卻，要在工程技術(shù)上想要獲得10T以上的磁場(chǎng)十分困難！一個(gè)10T的常規(guī)電磁體，供電量高達(dá)1600kW，每分鐘要用4500公斤水進(jìn)行冷卻…采用超導(dǎo)電磁體只要幾百瓦電功率即可；第3頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期五當(dāng)列車(chē)向前運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，超導(dǎo)磁體向軌道面產(chǎn)生強(qiáng)大的磁場(chǎng)，并和地下的鋁環(huán)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在鋁環(huán)內(nèi)出現(xiàn)大量電流;超導(dǎo)磁懸浮列車(chē)：每節(jié)車(chē)廂下的車(chē)輪旁邊都安裝有小型超導(dǎo)磁體；在軌道兩旁，埋設(shè)有一系列閉合的鋁環(huán)，由于超導(dǎo)磁體（磁場(chǎng)）和鋁環(huán)（電流）交互作用，產(chǎn)生了一個(gè)向上的力，把列車(chē)凌空托起，飛似地向前駛?cè)?懸浮高度：1—10厘米第4頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期五世界上的磁懸浮列車(chē)主要有兩種"懸浮"形式第5頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第6頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期五車(chē)靜止時(shí)，沒(méi)有磁場(chǎng)和鋁環(huán)的切割作用,車(chē)輛不能產(chǎn)生懸浮,只能像飛機(jī)一樣用輪子支撐車(chē)體.當(dāng)車(chē)輛在直線電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下前進(jìn),時(shí)速達(dá)到80公里以上時(shí),車(chē)輛才能懸浮起來(lái)；磁斥式：超導(dǎo)磁懸?。ㄈ毡炯夹g(shù)）這種磁懸浮列車(chē)車(chē)廂的兩側(cè),安裝有磁場(chǎng)強(qiáng)大的超導(dǎo)電磁鐵.車(chē)輛運(yùn)行時(shí),電磁鐵的磁場(chǎng)切割軌道兩側(cè)安裝的鋁環(huán),使鋁環(huán)產(chǎn)生感應(yīng)電流,同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)同極性反磁場(chǎng),將車(chē)輛推離軌面在空中懸浮起來(lái).第7頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期五將列車(chē)懸起,懸浮的氣隙較小,一般為10毫米左右.常導(dǎo)型高速磁懸浮列車(chē)的速度可達(dá)每小時(shí)400～500公里,適合于城市間的長(zhǎng)距離快速運(yùn)輸.磁吸型：常導(dǎo)磁懸浮（德國(guó)技術(shù)）利用普通直流電磁鐵電磁吸力的原理在停車(chē)狀態(tài)下列車(chē)仍然可以進(jìn)入懸浮狀態(tài).懸浮列車(chē)的驅(qū)動(dòng)與同步直線電動(dòng)機(jī)原理一樣在位于軌道兩側(cè)的線圈里流動(dòng)的交流電，能將線圈變成電磁體，由于它與列車(chē)上的電磁體的相互作用，使列車(chē)開(kāi)動(dòng);電動(dòng)機(jī)的“轉(zhuǎn)子”布置在列車(chē)上，將電動(dòng)機(jī)的“定子”鋪設(shè)在軌道上；通過(guò)“轉(zhuǎn)子”與“定子”間的相互作用，將電能轉(zhuǎn)化為前進(jìn)的動(dòng)能；第8頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期五排斥力或吸引力將列車(chē)懸浮起來(lái)；何謂磁懸浮列車(chē)？磁懸浮列車(chē)是一種利用磁極吸引力或排斥力懸浮的高科技交通運(yùn)輸工具；磁吸型磁懸浮鐵軌第9頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期五兩者“同性相斥”，排斥力使列車(chē)懸浮起來(lái)；列車(chē)上裝有電磁體，鐵路底部則安裝線圈；通電后，地面線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)極性與列車(chē)上的電磁體極性總保持相同，電磁鐵磁斥型磁懸浮第10頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期五吸力式磁懸浮列車(chē)無(wú)論是靜止還是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，都能保持穩(wěn)定懸浮狀態(tài)。吸力式是利用兩個(gè)磁鐵異性相吸的原理電磁鐵置于軌道下方和固定在車(chē)體轉(zhuǎn)向架上，電磁鐵車(chē)體轉(zhuǎn)向架路軌電磁鐵導(dǎo)軌兩者之間產(chǎn)生一個(gè)相互吸引的強(qiáng)大的磁場(chǎng)，列車(chē)就能懸浮起來(lái)了；第11頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期五懸浮列車(chē)的驅(qū)動(dòng)與同步直線電動(dòng)機(jī)原理一樣電動(dòng)機(jī)的“轉(zhuǎn)子”布置在列車(chē)上，將電動(dòng)機(jī)的“定子”鋪設(shè)在軌道上；通過(guò)“轉(zhuǎn)子”與“定子”間的相互作用，將電能轉(zhuǎn)化為前進(jìn)的動(dòng)能；鐵軌是電動(dòng)機(jī)的定子鐵軌是電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子第12頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

列車(chē)頭的電磁體（N極）被軌道上靠前一點(diǎn)的電磁體（S極）所吸引，同時(shí)被軌道上稍后一點(diǎn)的電磁體（N極）所排斥；磁懸浮列車(chē)被磁場(chǎng)一“拉”一“推”.列車(chē)前進(jìn)時(shí)，線圈的電流方向就反過(guò)來(lái)，原來(lái)S極變成N極，N極變成S極循環(huán)交替，列車(chē)就向前奔馳；第13頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期五（一般為1—10cm），因此運(yùn)行安全、平穩(wěn)舒適、無(wú)噪聲，可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化運(yùn)行。磁懸浮列車(chē)路軌的壽命是80年，普通路軌只有60年。磁懸浮列車(chē)運(yùn)行時(shí)與軌道保持一定的間隙磁懸浮列車(chē)的使用壽命可達(dá)35年，而普通輪軌列車(chē)只有20—25年；第14頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期五目前最高時(shí)速581公里；據(jù)德國(guó)科學(xué)家預(yù)測(cè)，到2014年，磁懸浮列車(chē)采用新技術(shù)后，時(shí)速將達(dá)1000公里。磁懸浮列車(chē)時(shí)速即將達(dá)1000公里一般輪軌列車(chē)的最高時(shí)速為300公里.磁懸浮列車(chē)啟動(dòng)后39秒內(nèi)達(dá)到最高速度，第15頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期五運(yùn)行中的磁浮列車(chē)與線路之間沒(méi)有機(jī)械接觸或大大避免機(jī)械接觸，無(wú)接觸、無(wú)摩擦，磁浮列車(chē)主要依靠電磁力:不用機(jī)械力來(lái)實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)鐵路中的支承、導(dǎo)向、牽引和制動(dòng)功能；因此可以比輪軌鐵路更經(jīng)濟(jì)地達(dá)到較高速度（400－550公里/小時(shí)）第16頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期五且按飛機(jī)的防火標(biāo)準(zhǔn)配置設(shè)施，是一種高安全度的運(yùn)輸工具;磁浮列車(chē)伸出兩只“胳膊”，緊緊將軌道梁抱住，實(shí)現(xiàn)了列車(chē)與鐵軌一體化，根除了出軌、顛覆的可能；磁浮列車(chē)抱在路軌上運(yùn)行，第17頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期五一列乘載百人的磁懸浮列車(chē)，只要75千瓦的功率，就能使行駛速度達(dá)到每小時(shí)50O公里以上；與普通列車(chē)相比，磁懸浮列車(chē)具有以下優(yōu)點(diǎn)：1.能耗低由于磁懸浮列車(chē)是軌道上行駛，成為“無(wú)輪”狀態(tài)，幾乎沒(méi)有輪、軌之間的摩察，時(shí)速高達(dá)幾百公里；磁懸浮列車(chē)可靠性大、維修簡(jiǎn)便、成本低，其能源消耗僅是汽車(chē)的一半、飛機(jī)的四分之一；第18頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.速度快是陸上最快的交通工具，日本的MLX01曾創(chuàng)下時(shí)速581千米的陸面交通工具的世界最高紀(jì)錄。磁懸浮列車(chē)的速度只受限于空氣阻力，比普通列車(chē)受限于輪軌間的摩擦力小得多，第19頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期五由于采用大氣隙懸浮，即使車(chē)體稍許不平衡，或車(chē)體與軌道少許對(duì)不準(zhǔn)，或軌道上有冰雪之類(lèi)雜物，均不影響列車(chē)運(yùn)行的安全性；3.安全性能好速度愈大排斥力就愈大，當(dāng)速度超過(guò)一定值（80千米／小時(shí)）時(shí)，列車(chē)就脫離路軌表面，最大距離可達(dá)數(shù)厘米以上；其懸浮是自穩(wěn)定的，無(wú)須加任何主動(dòng)控制；第20頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期五在中央控制室統(tǒng)一操作，雖然端坐一位司機(jī)，僅對(duì)顧客起安慰作用；只有列車(chē)經(jīng)過(guò)的路段，才能接通電源供電，杜絕了追尾撞車(chē)的可能；軌道上的直線同步電動(dòng)機(jī)的定子線圈實(shí)行分段供電；磁浮列車(chē)整個(gè)運(yùn)行都由微機(jī)程序控制第21頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期五磁懸浮列車(chē)是名副其實(shí)的綠色交通工具4.乘坐平穩(wěn)舒適，噪音低磁懸浮列車(chē)時(shí)速達(dá)300公里以上時(shí)噪聲只有65.6分貝，僅相當(dāng)于一個(gè)人大聲地說(shuō)話，比汽車(chē)的聲音還?。灰噪姙閯?dòng)力，軌道沿線無(wú)廢氣，無(wú)污染；公路兩側(cè)或一側(cè)安裝的聲音反射屏；第22頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期五5.占地面積小,節(jié)約了大量土地資源6.是很有前途的交通工具與普通列車(chē)相比，磁懸浮列車(chē)具有以下優(yōu)點(diǎn)：全程高架第23頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期五如果要修一條從北京到天津的高速公路，投資300-400億人民幣足夠，而修一條磁懸浮鐵路，好的東西不一定決定你馬上就能夠上.沒(méi)有1000億人民幣是不可能的！1公里高速鐵路投資需要2億人民幣，1公里磁懸浮鐵路投資翻兩番都不止；1厘米400元世界上最昂貴的列車(chē)和鐵路：第24頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期五正線全長(zhǎng)30公里；乘客只需短短8分鐘便可從東海之濱的浦東機(jī)場(chǎng)到達(dá)上海市區(qū)。我國(guó)上海的磁懸浮列車(chē)：從2003年1月1日開(kāi)始運(yùn)營(yíng)；試運(yùn)營(yíng)期間的票價(jià)為每位普通艙150元，貴賓艙為300元