专题二磁悬浮列车与动车组.ppt

第一页，共二十六页，2022年，8月28日 　 早在1922年，德国的赫尔曼·肯佩尔就提出了电磁悬浮原理，并在1934年申请了磁浮列车的专利； 超导磁悬浮 第二页，共二十六页，2022年，8月28日 电磁体与磁场 常规电磁体通过电流来获得任意大小的磁场 电磁体(电磁铁）：铁心、线圈系统 线圈中有电阻，电流在电磁铁中工作时要产生大量的热，必须进行冷却，要在工程技术上想要获得10T以上的磁场十分困难！ 一个10T的常规电磁体，供电量高达1600kW，每分钟要用4500公斤水进行冷却… 采用超导电磁体只要几百瓦电功率即可； 第三页，共二十六页，2022年，8月28日 当列车向前运动的时候，超导磁体向轨道面产生强大的磁场，并和地下的铝环相对运动，在铝环内出现大量电流; 超导磁悬浮列车： 每节车厢下的车轮旁边都安装有小型超导磁体； 在轨道两旁，埋设有一系列闭合的铝环， 由于超导磁体（磁场）和铝环（电流）交互作用，产生了一个向上的力，把列车凌空托起，飞似地向前驶去. 悬浮高度：1—10厘米 第四页，共二十六页，2022年，8月28日 世界上的磁悬浮列车主要有两种悬浮形式 第五页，共二十六页，2022年，8月28日 第六页，共二十六页，2022年，8月28日 车静止时，没有磁场和铝环的切割作用,车辆不能产生悬浮,只能像飞机一样用轮子支撑车体.当车辆在直线电机的驱动下前进,时速达到80公里以上时,车辆才能悬浮起来； 磁斥式：超导磁悬浮（日本技术） 这种磁悬浮列车车厢的两侧,安装有磁场强大的超导电磁铁. 车辆运行时, 电磁铁的磁场切割轨道两侧安装的铝环, 使铝环产生感应电流,同时产生一个同极性反磁场,将车辆推离轨面在空中悬浮起来. 第七页，共二十六页，2022年，8月28日 将列车悬起,悬浮的气隙较小,一般为10毫米左右.常导型高速磁悬浮列车的速度可达每小时400～500公里,适合于城市间的长距离快速运输. 磁吸型：常导磁悬浮（德国技术） 利用普通直流电磁铁电磁吸力的原理 在停车状态下列车仍然可以进入悬浮状态. 悬浮列车的驱动与同步直线电动机原理一样 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，由于它与列车上的电磁体的相互作用，使列车开动; 电动机的“转子”布置在列车上，将电动机的“定子”铺设在轨道上；通过“转子”与“定子”间的相互作用，将电能转化为前进的动能； 第八页，共二十六页，2022年，8月28日 排斥力或吸引力将列车悬浮起来； 何谓磁悬浮列车？ 磁悬浮列车是一种利用磁极吸引力或排斥力悬浮的高科技交通运输工具； 磁吸型磁悬浮 铁轨 第九页，共二十六页，2022年，8月28日 两者“同性相斥”，排斥力使列车悬浮起来； 列车上装有电磁体，铁路底部则安装线圈； 通电后，地面线圈产生的磁场极性与列车上的电磁体极性总保持相同， 电磁铁 磁斥型磁悬浮 第十页，共二十六页，2022年，8月28日 吸力式磁悬浮列车无论是静止还是运动状态，都能保持稳定悬浮状态。 吸力式是利用两个磁铁异性相吸的原理 电磁铁置于轨道下方和固定在车体转向架上， 电磁铁 车体转向架 路轨 电磁铁 导轨 两者之间产生一个相互吸引的强大的磁场， 列车就能悬浮起来了； 第十一页，共二十六页，2022年，8月28日 悬浮列车的驱动与同步直线电动机原理一样 电动机的“转子”布置在列车上，将电动机的“定子”铺设在轨道上；通过“转子”与“定子”间的相互作用，将电能转化为前进的动能； 铁轨是电动机的定子 铁轨是电动机的转子 第十二页，共二十六页，2022年，8月28日 列车头的电磁体（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； 磁悬浮列车被磁场一“拉”一“推”. 列车前进时，线圈的电流方向就反过来，原来S极变成N极，N极变成S极循环交替，列车就向前奔驰； 第十三页，共二十六页，2022年，8月28日 （一般为1—10cm），因此运行安全、平稳舒适、无噪声，可以实现全自动化运行。 磁悬浮列车路轨的寿命是80年，普通路轨只有60年。 磁悬浮列车运行时与轨道保持一定的间隙 磁悬浮列车的使用寿命可达35年， 而普通轮轨列车只有20—25年； 第十四页，共二十六页，2022年，8月28日 目前最高时速581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1000公里。 磁悬浮列车时速即将达1000公里 一般轮轨列车的最高时速为300公里. 磁悬浮列车启动后39秒内达到最高速度， 第十五页，共二十六页，2022年，8月28日 运行中的磁浮列车与线路之间没有机械接触或大大避免机械接触，无接触、无摩擦， 磁浮列车主要依靠电磁力: 不用机械力来实现传统