我爱读书的作文二百字:磁浮列车如何动?

来源:百度文库 编辑:高考问答 时间:2024/04/28 00:52:00

电磁感应的作用

电磁学里,当通给两个互相平行的线圈的电流同向时就互相吸引,反之互相排斥如果把许多对电流方向相反的线圈分别安装在列车和轨道上,列车就会悬浮起来,同样,在列车和轨道的适当位置分别安装许多对电流方向相同的线圈,由于互相吸引,可使列车前进。磁浮列车就是根据这一简单的电磁学原理设计而成。

实际就是把旋转的电机展开,由旋转运动变直线运动

磁浮列车不同于一般轮轨粘着式铁路,它没有车轮,是借助无接触的磁浮技术而使车体悬浮在国道的导轨面上运行的铁路。

磁浮列车被喻为21世纪生态纯净的交通运输工具,它利用电磁感应的作用,沿导轨漂浮于空气中,与其轨道没有直接的接触,没有旋转部件,靠磁力推进,时速可达300公里以上。因此磁浮列车具有高速、安全、舒适和低噪声等优点,而受到各国的重视。近年来,日本、德国、美国、前苏联等相互研制成功各种形式的磁浮列车,其中一些已接近实际应用阶段。目前,国外磁浮列车的研制和发展正步入高潮。

早在60年代初,日本就提出要研制超高速铁路,即超高速的磁浮铁道的计划,以达到时速500公里以上的目标。在研制磁浮列车的世界角逐中,德国是日本的最大竞争对手,而这两个国家的磁浮列车在设计上截然不同:日本采用电动悬浮方式,也称为超导磁力浮上方式,用超导磁体与轨道导体中所感应的电流之间的相斥使车辆浮起;德国不用超导磁体,而采用电磁悬浮方式,即为常导磁浮方式,用铁芯电磁铁悬浮在车体的下方,导轨为磁铁,而使车体浮起。目前日本在宫崎试验线上已创造时速高达517公里的纪录,并已从空载试验进入载入试验阶段。
所谓超导现象,就是当某种金属处于极低温度(比如-269℃)的情况下,就会产生电阻为零的现象。给这种金属通电,电流就会毫无损耗地永久流动。如果把铌钛之类的超导线制成线圈,放在液体氮中,当温度降到-269℃时通上电流,就成为超导电磁铁。目前,日本已研制出专用于磁浮列车的冷冻设备。这样,轻便、强力的永久磁铁--超导电磁铁就在磁浮列车上诞生了。磁浮列车利用了电磁铁同性相斥的原理,地上不放置永久电磁铁,只安装一个不结线的线圈,当移动的磁力线穿过线圈时,就产生电流电磁?D

地面有轨铁路交通具有运量大、能耗低、污染少、全天候、安全可靠等优点。传统的轮-轨铁路系统和新兴的磁浮列车系统都属地面有轨铁路交通系统。两者最大的区别在于:轮-轨机车采用旋转电机驱动,机车牵引力受到轮轨之间黏着力的限制,磁浮列车采用线性电机驱动,列车牵引力不受黏着力限制,这就决定了磁浮列车可以达到很高的速度;其次,轮-轨机车是通过车轮来支撑和导向的,存在机械接触,因而噪声和磨损较大,而磁浮列车是采用磁力悬挂和导向,避免了机械接触。
日木和德国是研制磁浮列车的先进国家。日木在山梨县建有18.4公里超导高速磁浮列车(MLX)试验线,试验时速达550公里,两列车会车相对时速超过1000公理,但技术还未达到商业化应用程度;德国TR型常导高速磁浮列车,在埃姆斯兰德建有31.5公里试验线,试验时速430公里,技术比较成熟。最近在上海开工的浦东国际机场到龙阳路站33公里磁浮铁路线就是引进的德国技术,该线2003年建成,将成为世界上第一条商业运营线。此外,日本和中国正在研制适用于城市和市郊卫星城之间的常导低速磁浮列车,运用时速不超过200公里,市内时速在100公里以下。它与TR的主要区别在于:TR的驱动动力在地面上,即线性电机的三相定子绕组铺设在线路两侧导轨上,而低速常导磁浮列车的驱动动力在车上,线路上是线性电机的转子,一般采用异步线性电机,其转子结构简单,造价较低,但缺点是仍然要有受流器,其速度也因此受到限制,所以一般不宜超过200公里的时速。这两种常导磁浮列车的悬浮控制技术是相同的,仅驱动方式不同,所以我们在未来消化吸收TR型技术时已有一定的基础。
在国内,西南交通大学和国防科技大学都在研制常导低速磁浮列车。成都青城山磁浮列车425米试验线已正式开工,今年建成。试验磁浮列车由西南交通大学、长春客车厂和株洲电力机车研究所联合研制,目的是通过工程中试,考核技术经济可行性,以及安全可靠性,制定各种技术规范,为将来推广应用提供条件。
磁浮列车在我国的应用有一定前景。我国国土辽阔,需要时速为500公里左右的高速磁浮列车,它是高速公路或提速铁路(时速150公里左右)、高速铁路(时速250公里)和航空(时速800公里左右)之间速度空档的很好补充。据分析,在时速150-800公里左右的范围内,磁浮列车具有最短的门到门旅行时间。我国人口多,大城市多,除需要城际高速铁路干线外,市内和市郊卫星城之间的交通也十分重要,由于低速磁浮列车噪音小、造价低、施工方便等优点,将与传统的地铁和轻轨展开有力的竞争。
磁浮列车是一项综合多学科成果的新技术,它本身仍在不断完善与发展。最近西南交通大学已进行高温超导磁浮车模型试验,并取得了巨大的成功。日本MLX磁浮列车是采用低温超导材料,需用液氦冷却(绝对温度4K),技术上难度较大,而用高温超导(77K)材料,可用液氮冷却,技术难度小、价格低廉。随着我国高温超导线材研制成功,高温超导必然会在磁浮列车上得到应用,性能会有更大的提高。因此,磁浮列车这种新型的交通工具方兴未艾,具有很大的发展空间。