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磁悬浮铁路

2023-02-24 18:12:07 暂无评论 百科资料

磁悬浮铁路(Maglev Railway)是一种新型的交通运输系统,它是利用电磁系统产生的排斥力将车辆托起,使整个列车悬浮在导轨上,利用电磁力进行导向,利用直线电机将电能直接转换成推动列车前进。

告改反写激宪办维消除了轮轨之间的接触,无摩擦阻力,线路烈考科货它继祖城林垂直负荷小,时来自速高,无污染,安全,可靠,舒适。 其应用前景依然不如高速铁路

  • 中文名 磁悬浮铁路
  • 外文名 Maglev Railway
  • 类别 电离的交通运输系统
  • 利用 电磁系统产生的排斥力

原理

坏率破束果胡片视  磁悬浮列车的原理并不深奥。它是运用磁铁"同性预个损室相斥,异性相吸"的性质,使磁铁具有抗拒地心引力的能力,即"磁性悬浮"。科学家将"磁性悬浮"这种原理运用在铁路运输系统上,使列车完全脱离轨道而悬浮行驶,成为"无轮"列车,时速可达几百公里以上。这就是所谓的"磁悬浮列车",亦称之为"磁垫车"。

磁悬浮铁路原理

  由于磁铁有同性相斥和异性相吸两种形式,故磁悬浮列车也有两种相应的形式:一种是利用磁铁同性相斥原理而设计的电磁运行系统的磁悬浮列车,它利用车上超导体电磁铁形成的磁场与轨道上线圈形成的磁场之间所产生的相斥力,使车体悬浮运行的铁路;另一种则是利用磁铁异性相吸原理而设计的电乎律它找原使击回卷动力运行系统的磁悬浮列车,它是在车体底部及两侧倒转向上的顶部安装磁铁,在T形导轨的上方和伸臂部分下方分别设反作用板和感应钢板,控制电磁铁的电流,使电磁铁和导轨间保持10-15毫米的间隙,并使导轨钢板的排斥力与车辆的重力平衡,从而使车体悬浮于车道的导轨面上运行。

优缺点

  办上移波治装

  磁悬浮有一大缺点,它的车厢不能通过转辙机变轨,不像传统轮轨列车可以在不需要移动铁轨与路基的条件下通过手动方式操纵转辙装备,只需今曾上医已做技坚移动转辙机就能从一条铁轨进入另一铁轨。虽然现在的磁悬浮铁路可以像单轨铁玉娘吃草些岩路那样采用具有弹性的可伸缩的轨道,通过多个电机共同驱动来搬动整个路基的方式来进行变轨操作,但是该装置结构庞大且复杂,必须由电脑通过驱动液压千斤顶来完成操作。来自而且,普通道岔在照扩宽未实突问满刑苗搬动中遇到问题可以反操恢复知护批,但是磁浮道岔一旦开始搬动,中途遇到问题无法反操,只能进行维修。2.批向销由于磁悬浮系统是凭借电磁力来进行悬浮,导向和驱动功能的,一旦断电,磁悬浮列360百科车将发生严重的人员安全事故,因此断电后磁悬浮的安全保障措施仍然没有得到完全解决。 3.电离强磁场对人的健康与电子产品的运行都会水部额树产生不良影响(但磁悬浮列至呼事高以吧效车周围的电磁场对人体影响存在电离辐射论证)。4.造价极其高昂。

  优点

  由于磁悬浮列车是轨制路呼浓损里道上行驶,导轨与机车之间不存在任何实际的接触,成为"无轮"状态,故其几乎没有轮、轨之间的摩察,时速高达四百公里; 磁悬浮列车其能源消耗仅是汽车的一半、飞机的四分之一; 由于它以电为动翻哪听杆其盾冲力,在轨道沿线不会排放废气,无污染,是一种名副其实的交通大玩具。

磁悬浮来自列车

  车辆是磁悬浮铁路的重要组成部分,是一种不与地面接触的运载工具,随着时代的发展和制式的不同要求,车辆也不断地更360百科新。尤其是近十几年来,各国对磁悬浮车辆的结构和外形十分重视,发展很快。磁悬浮车辆的车体外形酷似一大月茶定证审为放越呢车个甲壳虫,跨坐在轨道上。车辆主次叫问略要由三部分构成,即:客室、操纵室和动力室。客室占的比重较大,内设若干排座椅。即阳补胜它加培研宣声写在动力室中,设有辅助动力装置、冷冻机空调器和冷却风扇等设备。此外还设有车辆转向架,在车辆未浮起或减速停车着地时的辅助支持车轮,以及超导确做汉著理端历帝班磁体、燃料电池等。

磁悬作探浮列车结构图

发展概况

中国

  中国乃至世界上第一条高速磁悬浮铁路商业运行线是2001年3月1日开工建设的上海磁悬浮列车示范线,采用了蒂森写映所克虏伯-西门子的技术。2002年3月,这条磁悬浮列车示范线下部结构工程竣工,由于投资巨大还是新型列车票价非常高,乘客特别少每年运营亏损几十亿,造成了巨大的浪费,这正是中国式特点。磁悬浮列车用电磁力将列车浮起而取消轮轨,采用长定子同步直流电机将电供至地面线圈,驱市景动列车高速行驶。磁悬浮列车主要依靠电磁力来实现传统铁路中的支承、导向、牵引和制动功能。列车在运行过程中,与轨道保持一厘米左右距离,处于一种"若即若离"的状态。由于避免了与轨道的直接接触,行驶速度也会提高,其正常的运营。

中国磁悬浮铁路的发展概例反流破

  1986年,西南交增扩通大学就率先召开了磁浮技术与磁浮列车技术研究大会,成为国内较早启动该领域研究的高校科研单位。

上海磁悬浮铁路

  1988年,西南交通大学磁浮团队完成了单自由度铁球悬浮实验,对电磁吸力悬浮原理有了本质的认识。

  1990年,西南交通大学磁浮团队研究成功了由 4台小电磁铁构成的磁浮模型车,并实现了模型车风马发传度呀古向旧的稳定悬浮和基于直线电机的驱动。

  1994年10月,连级教授带领的研究团队成功地研制出了我国第一辆可载人4吨磁浮车及其试验线,并实现了系统的稳定悬浮与运行,这是我国在磁浮列车领域的首次突破,标志着我国开始拥有自主知识产权的磁浮列车技术。该项目1996年通过科技成果鉴定,并获该年度铁道部科技进步二等奖和1997年度国家科技进步三等不整它植己奖。

  此后,西南交通大学晶问重须将曾诉军甲来开始正式启动磁浮列车的工程化研究:1997年3月,青城山磁浮车工程试验线的可行性研究通过国家科委工业科技司组织的专家评审;1998年,青城均系创易分干山磁浮列车工程试验示范线工程立项,并开始筹备建设青城山磁浮列车工程试验线;2001年,开始动工修建长430m的青城山磁浮列车工程试验线。

  200 1年,国防科大磁悬浮实验线路建成。同济嘉定校区内的试验线长约1.5至2公里,于2007年底建成。这一试验线首先用于试验国产A型列车。作为二期建设内容,综合实验室计划于2009年下半年建成,它包括用于盟蒸波消扬左必体逐日矛结构强度实验、制动系统实验危到坐甲使朝话油、牵引传动实验等的设备。轨道交通试验车拟于2010年研制问世。磁悬浮在中国的市场运做进展也很顺利,德国柏林到汉堡之间的磁悬浮铁路建设计划搁浅以后,转而与中国达成协议,在上海修建了一条是世界上首条进行商业运行的磁悬浮铁路。

  2006年4月30日,我国磁浮交通科研又一次在西南交大取得进展:采用三悬浮架结构,长11.2米,宽2.6米,高3.3米,轨距1700mm的"青城山中低速磁浮车工程实验线"联调成功,一辆具有自主知识产权的中低速磁浮列车实地正式实验运行,这标志西南交大初步掌握磁浮列车系统设计技术,验证并初步掌握中低速磁浮交通系统关键技术,为以后的中低速磁浮车工程化和应用打下必要的技术基础。

  在联合企业推进中低速磁浮列车工程化中,西南交大于2005年,就与上海磁浮交通工程技术中心签订了"上海城轨磁浮列车车辆总体设计"合同,并于次年3月又签订了"上海低速(城轨)磁浮交通试验线工程悬浮控制设备供货及服务"合同,全面参加上海城轨磁浮试验线磁浮列车研制。该试验列车为三节编组,为全新结构设计并创下多个"首次":国内首次采用整体电磁铁结构,首次采用五悬浮架结构,首次采用DC330V悬浮电源,首次采用三选二悬浮传感器,列车最高运行速度100km/h。

  2008年和2009年,西南交大又与中国南车股份有限公司签订"中低速磁浮交通系统方案设计研究"合同,与南车株洲电力机车有限公司签订"中低速磁浮列车方案设计研究"合同。攻关中,交大团队在系统设计首次提出了适用于中国国情的1860mm轨距和2800mm车宽。这标志着西南交通大学在联合企业推进中低速磁浮列车产业化的工作中又迈进一步。

  为进一步推动中低速磁浮列车工程化,交大与南车株洲电力机车有限公司于2011年又签订了"常导短定子异步驱动悬浮架试验车悬浮控制系统研制"和"常导短定子异步驱动中低速磁浮列车系统设计与试验研究"合同;于2011年签订了"常导短定子异步驱动中低速磁浮列车悬浮控制系统",全面参加了株洲中低速磁浮列车的研制。2012年1月20日,中低速磁浮列车在南车株洲电力机车有限公司内下线,这是一条按商业运行条件设计的磁浮列车及试验线路,磁浮列车运行速度100km/h,能适应试验线各种曲线及坡道的要求。

  为推动中低速磁浮交通的发展与应用,2013年由钱清泉院士牵头的中国工程院 "中低速磁浮交通技术与系统发展战略研究" 项目立项,项目研究汇聚国内磁浮领域的院士专家,包括电气工程学院和牵引动力实验室相关专家教授,对我国中低速磁浮交通的发展战略进行了深入研究,论证了我国发展中低速磁浮必在性和战略意义,进一步推动了长沙中低速磁浮工程应用线的建设。

  据了解,2015年12月26日试运行的长沙高铁南站至黄花机场的18.55km"长沙磁浮快线"采用了此前西南交大与南车株洲电力机车有限公司研制的中低速磁浮列车系统技术,该列车悬浮系统核心技术由西南交通大学提供。

  我国首条磁悬浮铁路开跑,这条磁悬浮铁路全长18.55公里,连接长沙火车南站和长沙黄花机场,中间设梨站。该工程总投资42.9亿元,于2014年5月开工建设。列车全程运行时间19分30秒,最大载客量363人,单程票价20元,设计最高时速为100公里。

其他

  日本从1962年起,经过广泛深入地分析和论证,决定采用超导磁磁斥式磁悬浮系统。又经过10年研究,在试验线上采用ML100型试验车,实现了60公里/小时的悬浮运行。接着又研制了LSM200、ML100A试验车。1975年着手修建宫崎试验线,1977年对倒T形导轨和跨座式ML500型试验车进行了无人驾驶试验,工作进展得很顺利。1979年12月实现517公里/小时的世界最高速度。

日本磁悬浮列车时速达581公里创世界记录

  从1980年起,日本在已取得的研究成果的基础上,为使磁浮铁路向更实用化的阶段迈进,将线路的基本形状改进成U形断面,同时开发了箱形的试验车MLU-001号。该试验车由转向架、二系弹簧装置和车体等构成。车辆长 28.8米,宽3米,高3.3米。采用线性同步电机驱动,最高时速达 300~400公里。

德国磁悬浮铁路及列车

  德国从70年代开始研制磁悬浮列车,采用常导磁吸式。1974年采用的TR04型磁浮车,为异步短定子,车辆长15 米,宽3.4米,重达20吨,最高时速为250公里。1983年推出的TR06型磁浮列车采用同步长定子,由两辆车组成,长54米,宽3.7,共120吨,可载客 200人,最高时速为400公里,80年代,西德在柏林修建M-Bahn磁悬浮列车系统,该系统共有三个车站,全长1.6公里,由无人驾驶系统控制,于1989年8月开始试运行,1997年7月开始商业化运行,但是在两德统一两个月后,该系统被拆除,并改为传统轮轨式铁路。

  1984年4月,英国从伯明翰机场到国际火车站的低速磁悬浮列车,由于速度较低(全程运行时间90分钟,平均速度25公里/小时,最高速度48公里/小时),故采用常导磁吸式和直线异步电机推进。线路为高架复线,离地面5米。车辆长6米,高3米,宽2.25米,可载客4人,总重约8吨。浮起高度恒定,为15 毫米。由于不可靠早就拆除。

  此外,日本航空公司正在研制市郊用的,HSDST中高速磁浮列车,采用常导磁吸式,用感应线性电机驱动,1978年在东扇岛长16公里的试验线上速度达到了307公里/小时。以后完成的HSST-03号车,长13.8米,能载运46人,总重15吨,最高时速30公里。1985年3月在筑波科学城举行的国际博览会上展出并载人运行。

  HSST系列磁浮列车按运营计划规定将编成列车运行。列车两端的车辆长21.8米,载运112人,中间的车辆长182米,载运120人,时速300公里。

  几年来的实践证明,车辆运行的可靠性很高,几乎不出故障,维修费用也很低,与超导磁悬浮车辆相比,结构相对简单,投资较少。

  除了日本、德国和英国以外,法国、美国、加拿大和原苏联也研制了自己的磁悬浮列车,分别采用常导磁吸式和超导磁斥式。由于制造复杂不可靠存在电离辐射不实用,都已经放弃。

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