磁悬浮列车的原理及应用

《磁悬浮列车的原理及应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、磁悬浮列车的原理及应用磁悬浮列车的原理及应用陆一娣众所周知，传统的铁路列车都是依靠诸如蒸汽、燃油、电力等各种类型机车作为牵弓f动力，车轮和钢轨之问的相互作用作为运行导向，由铁路线路承受压力，借助于车轮沿着钢轨滚动前进的。而磁悬浮列车则是一种依靠电磁场特有的..“同性相斥、异性相吸”的特性将车辆托起，使整个列车悬浮在线路上，利用电磁力进行导向，并利用直线电机将电能直接转换成推进力，来推动列车前进的最新颖的第五代交通运输工具。与传统铁路相比，磁悬浮列车有以下优点。适于高速运行磁悬浮列车最大特点在于它没有通常的轮轨系统，由于消除了与轮轨之间的接触，不存在由于轮轨摩擦及黏着所造成

2、的诸如极限速度等影响列车运行的问题，速度可达..500km／h以上。稳定安全列车运行平稳，能提高旅客舒适度，由于磁悬浮系统采用导轨结构，不会发生脱轨和颠覆事故，提高了列车运行的安全性和可靠性。污染小，易维护磁悬浮列车在运行中既不产生机械噪声，也不排放任何废气、废物，对周边环境的污染极小，有利于环境保护，加上磁悬浮列车由于没有钢轨、车轮、接触导线等摩擦组件，可以省去大量维修工作和维修费用。效率高能充分利用能源、获得较高的运输效率。另外，磁悬浮列车可以实现全自动化控制，因此将成为未来最具有竞争力的一种交通工具。磁悬浮列车的发展史磁悬浮列车是大约二百年前斯蒂芬森的“火箭”号蒸汽

3、机车问世以来铁路技术最根本的突破。磁悬浮列车在今天看来似乎还是一个新鲜事物，其实它的理论准备已有很长的历史。磁悬浮技术的研究源于德国，早在1922年德国工程师赫尔曼..·肯佩尔就提出了电磁悬浮原理，并于..1934年申请了磁悬浮列车的专利。进入..70年代以后，随着世界工业化国家经济实力的不断加强，为提高交通运输能力以适应其经济发展的需要，德国、日本、美国、加拿大、法国、英国等发达国家相继开始筹划进行磁悬浮运输系统的开发。而美国和前苏联则分别在七八十年..21卷第6期..(总126期)代放弃了这项研究计划，目前只有德国和日本仍在继续进行磁悬浮系统的研究，并均取得了令世人瞩

4、目的进展。下面把各主要国家对磁浮铁路的研究情况作一简要介绍。日本于..1962年开始研究常导磁浮铁路。此后由于超导技术的迅速发展，从..7O年代初开始转而研究超导磁浮铁路。1972年首次成功地进行了..2．2吨重的超导磁浮列车实验，其速度达到每小时..50千米。..1977年..12月在宫崎磁浮铁路试验线上，最高速度达到了每小时..204千米，到..1979年..l2月又进一步提高到..517千米。1982年..11月，磁浮列车的载人试验获得成功。1995年，载人磁浮列车试验时的最高时速达到..4111千米。为了进行东京至大阪问修建磁浮铁路的可行性研究，于..1990年又

5、着手建设山梨磁悬浮铁路试验线，首期..18．4千米长的试验线已于..1996年全部建设完成。德国对磁浮铁路的研究始于..1968年(当时的联邦德国)。研究初期，常导和超导并重，到..1977年，先后分别研制出常导电磁铁吸引式和超导电磁铁相斥式试验车辆，试验时的最高时速达到..400千米。后来经过分析比较认为，超导磁浮铁路所需的技术水平太高，短期内难以取得较大进展，遂决定以后只集中力量发展常导磁浮铁路。1978年，决定在埃姆斯兰德修建全长31．5千米的试验线，并于..1980年开工兴建，1982年开始进行不载人试验。列车的最高试验速度在..1983年底达到每小时300千米，

6、..1984年又进一步增至400千米。目前，德国在常导磁浮铁路研究方面的技术已趋成熟。与日本和德国相比，英国对磁浮铁路的研究起步较晚，从..1973年才开始。但是，英国则是最早将磁浮铁路投入商业运营的国家之一。1984年..4月，伯明翰机场至英特纳雄纳尔车站之问一条..600米长的磁浮铁路正式通车营业。旅客乘坐磁浮列车从伯明翰机场到英特纳雄纳尔火车站仅需90秒钟。令人遗憾的是，在..1995年，这趟一度是世冕上唯一从事商业运营的磁浮列车在运行了..111年之后被宣布停止营业，其运送旅客的任务由机场班车所取代。．..43．磁悬浮列车的分类..(1)按电磁铁种类磁悬浮列车根据

7、所采用的电磁铁种类可以分为常导吸引型和超导排斥型两大类。常导吸引型常导吸引型磁悬浮列车是以常导磁铁和导轨作为导磁体，用气隙传感器来调节列车与线路之间的悬浮间隙大小，在一般情况下，其悬浮间隙大小在..10mm左右，这种磁悬浮列车的运行速度通常在..300～500km／h范围内，适合于城际及市郊的交通运输。超导排斥型超导排斥型磁悬浮列车是利用超导磁铁和低温技术，来实现列车与线路之间悬浮运行，其悬浮间隙大小一般在..100mm左右，这种磁悬浮列车低速时并不悬浮，当速度达到..100km／..h时才悬浮起来。它的最高运行速度可以达到.