磁悬浮列车 电子091 黄彬学号.ppt

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1、磁悬浮列车,电子091 黄彬 学号：0908140915,目录,什么是磁悬浮,磁悬浮列车的原理,磁悬浮列车的类型,磁悬浮列车的优点,目前存在的技术问题,磁悬浮列车,磁悬浮列车是一种靠磁悬浮力（即磁的吸力和排斥力）来推动的列车。由于其轨道的磁力使之悬浮在空中，行走时不需接触地面，因此其阻力只有空气的阻力。磁悬浮列车的最高速度可以达每小时500公里以上，比轮轨高速列车的300多公里还要快手。,工作原理,悬浮系统,主要依靠轨道底部线圈和车载电磁铁之间产生电动斥力来实现,导向系统,动力系统,主要依赖于轨道侧壁线圈和车载电磁铁相互作用来实现,根据Maxwell电磁场动力学理论,采用直线电机作为动力系统,

2、并借助于在运行过程中产生电磁推力来推动和维持列车运行,磁悬浮列车大体可分为三个部分:,悬浮系统,Meissner效应:当金属处在超导状态时,超导体表面产生感应电流,进而产生附加磁场与外部磁场抵消,内部的磁感应强度为零.此时附加场和外部场相作用产生的电磁斥力可以将超导体悬起.超导体的两个重要特性：零电阻和抗磁性。,实际模型,在列车每节车厢两侧底侧,装载有68个超导磁体,并通过液氦作为冷却系统.当列车起到或进站时,列车依靠车轮行驶,随着列车加速,导轨线圈通电,根据Meissner效应,车与轨之间产生电动斥力,(数量级为103N/m2)从而实现悬浮.,导向系统,导向系统依靠轨道两侧的线圈,按照实际所

3、需的横向倾角的大小,对线圈中的交变电流进行调节,进而提供所需的导向力.假设转子受到扰动，偏离其参考位置，这时传感器检测出转子偏离参考点的位移，控制器将检测的位移变换成控制信号，然后功率放大器将信号转换成控制电流，并在执行磁铁中产生磁力，从而驱动转子返回到原来平衡位置。因此，不论转子受到哪个方向的扰动，转子始终能处于稳定的平衡状态。,动力推进系统,直观模拟:轨道两侧装有线圈，交流电使线圈变为电磁体，它与列车上的磁铁相互作用。列车行驶时,车头的磁铁（N极）被轨道上靠前一点的电磁体（S极）所吸引,同时被轨道上稍后一点的电磁体（N极）所排斥,使列车前进。然后在线圈里流动的电流反向,其结果就是原来那个S

4、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。,磁悬浮列车的类型,常导型也称常导磁吸型，以德国高速常导磁浮列车transrapid为代表,超导型磁悬浮列车也称超导磁斥型，以日本MAGLEV为代表,中低速磁悬浮列车,类型,常导型,超导型,实用型,常导型,常导型高速磁悬浮列车是利用普通直流电磁铁电磁吸力的原理将列车悬起，悬浮的气隙较小，一般为10毫米左右。它的速度可达每小时400-500公里，适合于城市间的长距离快速运输。,超导型,超导型磁悬浮列车是利用超导磁体产生的强磁场，列车运行时与布置在地面上的线圈相互作用，产生电动斥力将列车悬起，悬浮气隙较大，一般为

5、100毫米左右，速度可达每小时500公里以上。,实用型,中低速磁悬浮列车是一种新近发展起来的轨道交通装备，性能卓越，适用于大中城市市内、近距离城市间、旅游景区的交通连接，市场前景广阔。中低速磁悬浮列车利用电磁力克服地球引力，使列车在轨道上悬浮，并利用直线电机推动前进。与普通轮轨列车相比，具有噪声低，振动小，线路敷设条件宽松、建造成本低，易于实施，易于维护等优点，而且由于其牵引力不受轮轨间的粘着系数影响，使其爬坡能力强，转弯半径小，是舒适、安全、快捷、环保的绿色轨道交通工具，在各种交通方式中具有独特的优势。中低速磁悬浮列车项目是唐车公司与北京控股磁悬浮技术发展有限公司、国防科学技术大学等共同开展

6、的磁悬浮技术工程化应用研发项目，被科技部列入国家“十一五”科技支撑计划。,磁悬浮列车的优点,性能比较（一）,1.安全:不会脱轨；单向行驶，不会相撞。,2.最大优势-高速,性能比较（二）,3.电磁辐射小,4.噪声小,性能比较(三),磁悬浮列车的悬浮高度为10100mm，因此对线路的平整度、路基下沉量及道岔结构方面的要求要比普通列车高.磁悬浮列车的技术要求比普通列车要高得多.车载冷却系统重,且由于涡流效应,悬浮能耗较高.成本方面，维修保养以及能耗等费用较普通列车高。但总而之,由于其高效的运输能力和优越性能,磁悬浮列车还会有很大空间;而对于我们这样一个地域辽阔,经济高速发展,但交通系统基础相对薄弱的国家而言,磁悬浮列车的研究开发具有十分重要的意义.,目前存在的技术问题,由于磁悬浮系统是以电磁力完成悬浮、导向和驱动功能的，断电后磁悬浮的安全保障措施，尤其是列车停电后的制动问题仍然是要解决的问题。其高速稳定性和可靠性还需很长时间的运行考验。常导磁悬浮技术的悬浮高度较低，因此对线路的平整度、路基下沉量及道岔结构方面的要求较超导技术更高。超导磁悬浮技术由于涡流效应悬浮能耗较常导技术更大，冷却系统重，强磁场对人体与环境都有影响。,Thank You!,电子091 黄彬 学号：0908140915,