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懸浮磁懸浮的原理是什麽?

磁懸浮列車是壹種利用磁極引力和斥力的高科技交通工具。簡單來說,斥力使火車懸空,引力使火車移動。

磁懸浮列車裝有電磁鐵,鐵路底部裝有線圈。通電後,地面線圈產生的磁場極性始終與列車上電磁鐵的極性相同,兩者是“同極相斥”,斥力使列車懸浮。線圈也安裝在鐵軌的兩側,交流電將線圈變成電磁鐵。它與火車上的電磁鐵相互作用,使火車前進。列車頭部的電磁鐵(N極)被軌道前部的電磁鐵(S極)吸引,被軌道後部的電磁鐵(N極)排斥——結果就是壹個“推”,壹個“拉”。磁懸浮列車在運行時與軌道保持壹定的間隙(壹般為1—10cm),因此運行安全、平穩、舒適,無噪音,可實現全自動運行。磁懸浮列車的使用壽命可以達到35年,而普通輪軌列車只有20-25年。磁懸浮列車軌道的使用壽命是80年,而普通軌道只有60年。此外,磁懸浮列車在啟動後的39秒內達到最高速度,目前的最高速度為每小時552公裏。據德國科學家預測,到2014年,磁懸浮列車采用新技術後,時速將達到1000公裏。普通輪軌列車的最高時速為300公裏。

磁懸浮列車利用“同性相斥、異性相吸”的原理,使磁鐵具有抵抗重力的能力,使車體完全脫離軌道,懸浮在距離軌道約1 cm的位置,在空中飛行,創造了幾乎零高度的太空飛行奇跡。

上海磁懸浮列車是世界上第壹條磁懸浮列車示範運營線,建成後從浦東龍陽路站到浦東國際機場僅需6 ~ 7分鐘。

上海磁懸浮列車是壹種“恒磁引力型”(簡稱“恒導型”),它是根據“異性相吸”的原理設計的,是壹種吸力懸浮系統。利用安裝在列車兩側轉向架上的懸浮電磁鐵和鋪設在軌道上的磁鐵,磁場產生的吸力使車輛懸浮。

電磁鐵安裝在列車底部和兩側轉向架頂部。感應板和感應鋼板分別安裝在工字鋼軌道的上方和上臂的下方。控制電磁鐵的電流,使電磁鐵與軌道之間保持65,438±0cm的間隙,使轉向架與列車之間的吸引力與列車的重力相平衡。通過磁鐵的吸引,火車可以漂浮大約65,438+0cm,火車可以懸浮在鐵軌上。這必須精確控制電磁鐵的電流。

懸浮列車的驅動原理和同步直線電機完全壹樣。壹般來說,位於軌道兩側的線圈中流動的交流電可以使線圈變成電磁鐵,列車會因為與列車上的電磁鐵相互作用而啟動。

列車頭部電磁鐵的N極被前面軌道上安裝的電磁鐵的S極吸引,同時又被後面軌道上安裝的電磁鐵的N極排斥。當列車向前行駛時,線圈中電流流動的方向是相反的,即原來的S極變成了N極,N極變成了S極。當循環交替時,火車將向前運行。

穩定性由導航系統控制。“常導磁吸”導向系統是安裝在列車側面的壹組專門用於導向的電磁鐵。當列車左右偏離時,列車上的導向電磁鐵與導軌側面相互作用產生排斥力,使車輛回到正常位置。當列車在彎道或坡道上運行時,控制系統可以通過控制導向磁鐵中的電流來控制運行。

“正常導向”磁懸浮列車的想法是由德國工程師赫爾曼·科珀斯特在1922年提出的。

“正常導向”的磁浮列車,軌道和電機的工作原理完全壹樣。把電機的“轉子”安排在火車上,把電機的“定子”鋪在軌道上就行了。通過“轉子”和“定子”的相互作用,電能轉化為正向動能。我們知道,當電機的“定子”通電後,可以通過電磁感應帶動“轉子”旋轉。當動力傳到軌道的“定子”上,通過電磁感應推動列車像電機的“轉子”壹樣做直線運動。

上海磁懸浮列車時速430公裏,壹個供電區域只能運行壹列。賽道兩邊25米處都有隔離網,兩邊都有防護設備。彎道半徑8000米,肉眼幾乎是壹條直線;最小半徑為1300米。乘客不會感到不舒服。整條軌道兩側50米範圍內都安裝了世界上最先進的隔離裝置。

磁懸浮列車的優點:

列車懸浮在鋼軌上方,鋼軌不與車輛接觸,運行速度快,可超過500 km/h,運行平穩舒適,易於實現自動控制;無噪音,無有害廢氣,有利於環保;可以節省建設資金;運行、維護和能耗成本低。