超导磁悬浮列车和磁悬浮列车有什么区别悬浮系统:目前悬浮系统的设计,可以分为两个方向,分别是德国所采用的常导型和日本所采用的超导型 。从悬浮技术上讲就是电磁悬浮系统(EMS)和电力悬浮系统(EDS) 。图4给出了两种系统的结构差别 。
电磁悬浮系统(EMS)是一种吸力悬浮系统,是结合在机车上的电磁铁和导轨上的铁磁轨道相互吸引产生悬浮 。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 。
电力悬浮系统(EDS)将磁铁使用在运动的机车上以在导轨上产生电流 。由于机车和导轨的缝隙减少时电磁斥力会增大,从而产生的电磁斥力提供了稳定的机车的支撑和导向 。然而机车必须安装类似车轮一样的装置对机车在“起飞”和“着陆”时进行有效支撑,这是因为EDS在机车速度低于大约25英里/小时无法保证悬浮 。EDS系统在低温超导技术下得到了更大的发展 。
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 。其原理就像冲浪运动一样,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 。
推进系统: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像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,它就像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像电机的"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 。
通俗的讲就是,在位于轨道两侧的线圈里流动的交流电,能将线圈变为电磁体 。由于它与列车上的超导电磁体的相互作用,就使列车开动起来 。列车前进是因为列车头部的电磁体(N极)被安装在靠前一点的轨道上的电磁体(S极)所吸引,并且同时又被安装在轨道上稍后一点的电磁体(N极)所排斥 。当列车前进时,在线圈里流动的电流流向就反转过来了 。其结果就是原来那个S极线圈,现在变为N极线圈了,反之亦然 。这样,列车由于电磁极性的转换而得以持续向前奔驰 。根据车速,通过电能转换器调整在线圈里流动的交流电的频率和电压 。
推进系统可以分为两种 。“长固定片”推进系统使用缠绕在导轨上的线性电动机作为高速磁悬浮列车的动力部分 。由于高的导轨的花费而成本昂贵 。而“短固定片”推进系统使用缠绕在被动的轨道上的线性感应电动机(LIM) 。虽然短固定片系统减少了导轨的花费,但由于LIM过于沉重而减少了列成的有效负载能力,导致了比长固定片系统的高的运营成本和低的潜在收入 。而采用非磁力性质的能量系统,也会导致机车重量的增加,降低运营效率 。
导向系统:导向系统是一种测向力来保证悬浮的机车能够沿着导轨的方向运动 。必要的推力与悬浮力相类似 , 也可以分为引力和斥力 。在机车底板上的同一块电磁铁可以同时为导向系统和悬浮系统提供动力 , 也可以采用独立的导向系统电磁铁 。
低温超导磁悬浮原理超导磁悬浮是利用 磁铁的 同极相斥 原理制造的,同时必须达到速度才可以建立起稳定的波浪电场 。超导磁系列主要为日本制造的 。现目前还没有正式投入使用的铁路
但要记?。?上海龙阳路到浦东机场的磁悬浮列车,是德国,也就是德意志的技术,是常导磁系列,他没有利用磁铁的是否同极还是异极的问题
他是利用,磁铁对钢铁材料的吸引作用实现悬浮的,而电磁铁只能让他保持悬浮而不可以前进,从而车上还有一个直线电机(相当于把电动机的绕组铺平)产生直线涡流,这个涡流由线圈作用于轨道上的感应钢板而前进 。
所以,轨道不需要通电,轨道上只有感应钢板,感应钢板不仅作为车中电磁铁吸引感应钢板使其悬浮的作用,还具有使直线电机与感应钢板之间建立涡流而前进和制动的作用 。(制动也是利用直线电机,利用电涡流效应)
超导磁悬浮车身必须是超导磁体 , 超导磁悬浮列车具有比常导型更高的速度,但同时相对的说 , 他看起来也更加的不太安全 。
因为列车并不和常导型的那种那样扣在轨道上,而是悬浮于轨道上空,和轨道没有任何接触(这里指扣件),所以如果高速时候,假设轨道(超导型的轨道必须通电,就是说轨道有电磁铁)或车上任何一方电力中断,就会导致车辆脱离轨道,虽然日本人说这些事不会发生,但假设发生了怎么办?
但他可以轻松超过500公里的速度,而常导的一般就在400多公里速度几乎是极限了 。但他由于是扣在轨道上,即使再严重事故,最多是车体和轨道摩擦,而不会脱落,除非扣件被彻底损坏 , 但那是车梁 , 也不容易损坏
鉴于这些那些的优点,超导磁悬浮列车就是利用目前书本常说的,利用磁铁的同性相斥原理制造的 , 但必须达到80公里左右,磁场才可以达到足够的波浪状滚转 , 使其稳定悬浮并且前进,他不需要使用直线电机,而且相比于常导的,拥有更加节能的特性(仅看车的一方,由于轨道通电,所以事实上也不节能)
但缺点比起常导的要多得多 , 最重要的就是安全了 。还有就是轨道需要通电,消耗大量电能 。
超导磁悬浮列车的工作原理是怎样的?普通火车由于车轮与车轨之间存在着摩擦力,最高时速不可能超过300千米 。于是,人们设想制造一种不靠车轮行驶的列车 。就是说,列车行驶时不与车轨接触 , 而是浮在车轨上 , 只与空气摩擦,这样受到的阻力就小得多了,列车自然也就能跑得更快 。现在这一设想已经实现了 。人们利用超导磁体产生磁场 , 使它与另一磁场产生斥力,而这种斥力又使列车悬浮起来并且推动列车前进 。这样一种没有车轮的新型列车诞生了,这种列车就是“超导磁悬浮列车”,时速可达到300千米以上 , 甚至达到500千米,这个速度都快赶上现在飞机的速度了 。超导磁悬浮列车的乘客不会感到列车的颠簸,也不会听到车轮与铁轨的撞击声 。它将是陆地上理想而舒适的交通工具 。磁悬浮列车有什么优点与缺点1.优点
(1)速度快 。磁悬浮列车是当今唯一能达到运营速度每小时500公里的地面客运交通工具 。这意味着,对于间距500公里到1000多公里的城市间旅行而言,磁悬浮列车在旅行时间和旅行质量上完全可以同飞机相媲美 。
(2)相对能耗低 。在每小时500公里速度下,磁悬浮列车每座位公里的能耗仅为飞机的1/3至1/2 , 比汽车也要少3成 。
(3)易拐弯 , 能爬坡,选线灵活,适应能力强 。磁悬浮高速线路所要求的转弯半径比传统铁路要小得多 , 且具有最高10%的爬坡能力 。这使磁悬浮线路能够更灵活地适应地形,可以减少造价 。
(4)噪音小 。由于无轮轨间的摩擦 , 在相同速度下,磁悬浮列车的噪音低于传统的铁路 。
【超导磁浮列车_我想做一个超导磁悬浮列车的模型.】(5)无污染 。由于磁悬浮列车以电为动力,这使它的发展不受能源结构,特别是燃油供应的限制;同时在轨道沿线不会排放废气 , 是一种名副其实的绿色交通工具 。
(6)安全、舒适、维修少 。磁悬浮列车在结构上保证不易脱轨 , 推进方式保证不易撞车 。磁悬浮列车没有车轮和铁轨的接触 , 震动小,舒适性好,其工作属于无磨损运行,维修主要集中在电子技术方面 , 不需大量体力劳动 。
2.缺点
(1)磁悬浮列车突然情况下的制动能力不可靠,不如轮轨列车 。
在陆地上的交通工具没有轮子是很危险的 。因为列车要从动量很大降到静止,要克服很大的惯性,只有通过轮子与轨道的制动力来克服 。
文章插图
(2)磁悬浮列车没有轮子,如果突然停电,靠滑动摩擦是很危险的 。
(3)磁悬浮列车又是高架的 , 发生事故时在5米高处救援很困难,没有轮子,拖出事故现场困难;若区间停电 , 其他车辆、吊机也很难靠近 。
磁悬浮列车有两种技术一种是日本的,一种是德国的...日本:超导电动磁悬?。豪贸继宓目勾判允迪值拇判?。电磁铁放在超导盘上,由于超导盘把磁感应线排斥出去, 超导盘跟磁铁之间有排斥力,结果磁铁悬浮在超导盘的上方 。这种超导悬浮在工程技术中是可以大大利用的,超导悬浮列车就是一例 。让列车悬浮起来,与轨道脱离接触,这样列车在运行时的阻力降低很多 , 沿轨道“飞行”的速度可达500公里/小时 。高温超导体发现以后,超导态可以在液氮温区(零下169度以上)出现,超导悬浮的装置更为简单 , 成本也大为降低 。
德国:常导电磁悬?。毫谐档撞考傲讲嘧蚣艿亩ゲ堪沧暗绱盘?在“工”字轨的上方和上臂部分的下方分别设反作用板和感应钢板,控制电磁铁的电流使电磁铁和轨道间保持1厘米的间隙,让转向架和列车间的吸引力与列车重力相互平衡,利用磁铁吸引力将列车浮起1厘米左右,使列车悬浮在轨道上运行 。悬浮列车的驱动和同步直线电动机原理一模一样 。通俗说 , 在位于轨道两侧的线圈里流动的交流电,能将线圈变成电磁体,由于它于列车上的电磁体的相互作用 , 使列车开动 。列车头部的电磁体N极被安装在靠前一点的轨道上的电磁体S极所吸引,同时又被安装在轨道上稍后一点的电磁体N极所排斥 。列车前进时,线圈里流动的电流方向就反过来,即原来的S极变成N极,N极变成S极 。循环交替 , 列车就向前奔驰 。稳定性由导向系统来控制 。“常导型磁吸式”导向系统,是在列车侧面安装一组专门用于导向的电磁铁 。列车发生左右偏移时,列车上的导向电磁铁与导向轨的侧面相互作用,产生排斥力,使车辆恢复正常位置 。列车如运行在曲线或坡道上时,控制系统通过对导向磁铁中的电流进行控制,达到控制运行目的 。
我想做一个超导磁悬浮列车的模型.希望便宜很不可能 。
液氮温区的超导体只有钇钡铜氧材料,这种材料目前至少在X宝上是买不到的,如果你有海外关系也可以试试 , 但最好备足银弹 。“列车”的外形并不重要,只要钇钡铜氧材料上存在一个贮存液氮的坑穴就可以了 。
另外你还需要采购足够数量的钕铁硼磁钢来做导轨,估计几公斤就够了,成本在1000元以下 。
再就是准备一个液氮专用的保温壶(杜瓦瓶)和一个你随时能买到液氮的供应商 。液氮保温壶不能密闭,那会发生爆炸,只能让液氮随时蒸发以保持壶内低温 。1KG液氮一般可以在较好的壶里保存1天左右 。
所以如果你只是想玩玩,那最好还是算了 。对一般人来说,磁悬浮这东西了解原理就足够了 。更多扩展补充
扩展
那做个不超导的磁悬浮列车模型,需要怎样的材料以及流程呢?我才高一,知识不全面 , 很多问题得不到解决,望赐教 。
补充
不超导的方案有很多种,你可以在X宝搜索“热解石墨”、“纳米碳”等关键字来找 。如果希望做电磁的,可以在百度文库中搜索“磁悬浮地球仪” , 就能找到大把资料 。
不过,电磁悬浮需要相当过硬的电子电路知识和制版焊接技术 , 还要了解各种电子元器件 。如果你有这些基础,当然可以直接动手试制;如果没有,就必须从头学起 , 不要怕麻烦 。没有什么事情是可以一蹴而就的 。
扩展
为什么超导磁悬浮列车前进时,不会偏离轨道?超导不是有完全抗磁性么,那么它的动力是怎么解决的?话说现在科技那么发达,初中高中学的简直就是渣,真不明白为什么要学,大好青春白白浪费了~
补充
初中高中所学的东西,你到了大学就会知道它们的重要性 。如果没有这些基础,你会无法理解更高深的知识,或者说初高中只是在让你迈门槛,进入大学之后才能依靠这些基础学习专业性强的知识和技能 。举例来说,如果你不懂加减法,直接让你学微积分你会抓狂的 。
超导列车的轨道并不像一般人想象那样 , 只是一长条磁铁而已 。它的结构非常复杂,分为很多种形式 , 而且它表面的磁场位型和变化方式有非常精确的控制 。你可以详细看看这里
科学再发达,知识也要一步一步学,跳过基础直接学应用是不可能的 。优化教育只不过是提前分科 , 例如让有志从事应用技术的人少学些文科知识 。不过这样又会带来人群之间的文化差异和文化隔离等问题,并不是很容易实现的 。
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