磁悬浮列车原理50字
磁悬浮的原理其实就是异性相吸,异性相斥,通过合理利用磁力,克服重力使物体悬浮起来。磁悬浮原理的主要应用是磁悬浮列车,它是一种由无接触磁力支撑、磁力导向和直线驱动系统组成的新型交通工具。
磁悬浮列车是一种由磁悬浮力驱动的列车。它通过电磁力实现列车与轨道的非接触悬浮和导向,然后利用直线电机产生的电磁力驱动列车。
因为它轨道的磁力,悬浮在空,减少了摩擦力。它不同于其他列车行走时需要接触地面,只承受来自空的空空气阻力。高速磁浮列车时速可达400公里以上,中低速磁浮列车时速多为100-200公里。
磁悬浮列车是用什么原理悬浮轨道的?
磁悬浮列车的工作原理:磁悬浮列车通过电磁力(电磁力相吸相斥的原理)实现列车与轨道之间的非接触悬浮和导向。同时,列车利用直线电机产生的电磁力来驱动列车。
当列车开始运行时,轨道上的磁力同时运行,使列车悬浮在空中,可以减少车轮与轨道的摩擦,达到高速低耗的目的。
电磁浮动的原理是
磁悬浮列车是一种利用磁极相互吸引和排斥的高科技交通工具。简单来说,斥力使火车悬空空,重力使火车移动。磁悬浮列车装有电磁铁,线圈安装在铁路底部。
通电后,接地线圈产生的磁场极性始终与列车上电磁铁的极性相同,相互排斥,使列车悬浮。
线圈也安装在铁轨的两侧,交流电将线圈变成电磁铁。
它与火车上的电磁铁相互作用,使火车前进。
列车头部的电磁铁(N极)被轨道前部的电磁铁(S极)吸引,被轨道后部的电磁铁(N极)排斥——结果就是一个“推”,一个“拉”。磁悬浮列车运行时与轨道保持一定的间隙(一般为1-10厘米),因此安全、平稳、舒适、无噪音,并可实现全自动运行。磁悬浮列车的使用寿命可以达到35年,而普通轮轨列车只有20-25年。磁悬浮列车轨道的使用寿命是80年,而普通轨道只有60年。此外,磁悬浮列车在启动后39秒内达到更大速度,目前更高速度为每小时552公里。据德国科学家预测,到2014年,磁悬浮列车采用新技术后,时速将达到1000公里。一般轮轨列车更高时速300公里。磁悬浮列车基于“同性相斥,异性相吸”的原理,使磁铁具有对抗重力的能力,使车体完全脱离轨道,悬浮在离轨道约1厘米的地方并翱翔空,创造了近乎“零高度”空飞行的奇迹。
世界首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30多公里只需6 ~ 7分钟。上海磁悬浮列车是一种“恒磁引力”(简称“恒导”)磁悬浮列车。它是基于“异性相吸”原理设计的,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,磁场产生的吸引力使车辆悬浮起来。
电磁铁安装在列车底部和两侧转向架顶部。感应板和感应钢板分别安装在工字形轨道的上方和上臂的下方。控制电磁铁的电流,使电磁铁与轨道之间保持1cm的间隙,使转向架与列车之间的吸引力与列车的重力相平衡。磁引力可以将火车提升1cm左右,使其漂浮在轨道上。
需要精确控制电磁铁的电流。悬浮列车的驱动原理和同步直线电机完全一样。
一般来说,轨道两侧线圈中流动的交流电可以使线圈变成电磁铁,列车会因为它与列车上的电磁铁相互作用而启动。
列车头部电磁铁的N极被安装在前轨的电磁铁的S极吸引,而被安装在后轨的电磁铁的N极排斥。
当列车前进时,线圈中流动的电流方向相反,即原来的S极变成了N极,N极变成了S极。
当循环交替时,火车向前移动。
它由稳定性引导系统控制。
“恒磁引力”导向系统是在列车侧面安装一组专门用于导向的电磁铁。当列车从左向右偏离时,列车上的导向电磁铁与导轨侧面相互作用,产生排斥力,使车辆回到正常位置。
当列车在曲线或坡道上运行时,控制系统控制导向磁铁中的电流,达到控制运行的目的。
“始终导向”磁悬浮列车的想法是由德国工程师赫尔曼·科珀斯在1922年提出的。“法向”磁悬浮列车,轨道和电机的工作原理是完全一样的。火车上只布置了电机的“转子”,电机的“定子”铺设在轨道上。
通过“转子”和“定子”的相互作用,电能转化为正动能。
我们知道,当电机的“定子”通电时,可以通过电磁感应带动“转子”旋转。
当电力输送到轨道的“定子”时,列车就由电磁感应驱动,像电机的“转子”一样直线运动。上海磁悬浮列车以每小时430公里的速度运行。一个供电区域内只能运行一列列车。赛道两侧25米处有隔离网,上下两侧有防护设备。弯道半径8000米,肉眼几乎是一条直线。最小半径1300米。乘客不会感到不舒服。目前世界上更先进的隔离装置都安装在轨道两侧50米范围内。磁悬浮列车的优点:列车悬浮在钢轨上方,钢轨不与车辆接触,运行速度快,可超过500 km/h,运行平稳舒适,易于实现自动控制;无噪音,无有害废气,有利于环保;可以节省建设资金;运行、维护和能耗成本低。
磁悬浮列车原理
用磁极来吸引和排斥。
磁悬浮列车是一种利用磁极相互吸引和排斥的高科技交通工具。简单来说,斥力使火车悬空空,重力使火车移动。
磁悬浮列车装有电磁铁,线圈安装在铁路底部。通电后,接地线圈产生的磁场极性始终与列车上电磁铁的极性相同,相互排斥,使列车悬浮。线圈也安装在铁轨的两侧,交流电将线圈变成电磁铁。
它与火车上的电磁铁相互作用,使火车前进。列车头部的电磁铁(N极)被轨道前部的电磁铁(S极)吸引,被轨道后部的电磁铁(N极)排斥——结果就是一推一拉。磁悬浮列车运行时与轨道保持一定的间隙(一般为1-10厘米),因此安全、平稳、舒适、无噪音,并可实现全自动运行。磁悬浮列车的使用寿命可以达到35年,而普通轮轨列车只有20-25年。
磁悬浮列车轨道的使用寿命是80年,而普通轨道只有60年。此外,磁悬浮列车在启动后39秒内达到更大速度,目前更高速度为每小时552公里。据德国科学家预测,到2014年,磁悬浮列车采用新技术后,时速将达到1000公里。一般轮轨列车更高时速300公里。
磁悬浮列车可分为两种:常导型和超导型。恒导型也叫恒磁导型,以德国高速恒导磁悬浮列车transrapid为代表。它利用普通DC电磁铁的电磁吸引原理来悬浮列车,悬浮气隙很小,一般在10 mm左右
恒速磁悬浮列车时速可达400 ~ 500公里,适用于城市间的长距离快速交通。超导磁悬浮列车又叫超导磁斥力,在日本以磁悬浮为代表。它利用超导磁体产生的强磁场。列车运行时,与安装在地面的线圈相互作用,产生电斥力,使列车悬浮起来。悬浮气隙较大,一般在100mm左右,速度可达500km/h以上。
这两种磁悬浮列车各有优缺点,经济技术指标也有所不同。德国倾向于前者,致力于发展恒导向的高速磁悬浮技术。日本看好后者,致力于高速超导磁悬浮技术。
日本磁悬浮列车原理
日本采用低温超导磁悬浮技术。超导体是指金属或合金在低温下完全失去电阻和完全抗磁性,这是超导体的两个特性。所以会和磁铁产生排斥和吸引的关系,磁铁可以稳定的悬浮在超导体的上方。
超导线圈是超导磁悬浮列车的关键设备之一,可以使列车悬浮和推进。每节车厢都配有液氮压缩制冷机,列车的超导磁悬浮装置会一直保持零下196度的低温,可以使车体保持悬浮状态。其实这也是基于同性相斥的原理。运行过程中,车体与轨道之间只有10毫米的间隙。这就是磁浮列车只能停留在空的原理。
磁悬浮技术的工作原理
当转子受到向下扰动时,它将偏离其参考位置。此时,传感器检测转子相对于参考点的位移。作为控制器的微处理器将检测到的位移转换成控制信号,然后功率放大器将这个控制信号转换成控制电流,控制电流在致动器磁铁中产生磁力,从而驱动转子回到原来的平衡状态。
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