磁悬浮列车如何前进和轨道上都装有特殊的什么

(开讲啦系列·第29课)

上海铁路局技术监督所原所长、高级工程师科普作家

在大多数小朋友的心目中,磁悬浮是一项似乎具有魔法的技术接下来,我们就一起去了解磁悬浮铁路和列车吧

早在1922年,德国一名工程师就提出了电磁悬浮铁路的设想1971年,首条磁悬浮铁路试验线在德国正式建成

世界上第一條磁悬浮铁路,与世界上第一条轮轨式高速铁路线是同一时代的产物不过,由于磁悬浮铁路没有像轮轨式铁路那样广泛地使用所以人們对磁悬浮铁路的了解较少。

磁悬浮技术听起来很神奇实际上它的原理比较简单,那就是利用电磁铁线圈通电后所产生的电磁力来抵抗車体受到的地心引力让列车的车体完全脱离轨道,悬浮在轨道的上方贴地飞行

电磁力也是列车前进的动力,可让列车的速度达到500千米烸小时

因此,磁悬浮列车如何前进是没有车轮的架有两条钢轨的轨道梁被包裹在列车底部,就像衣服上拉链的两排链牙被锁头包裹那樣所不同的是,在磁悬浮列车如何前进行驶时必须要使车体底部的上下左右都与轨道梁保持悬空。

电磁铁与轨道之间的悬浮间隙一般控制在8到12毫米

2002年,上海磁悬浮铁路建成这是我国首条磁悬浮铁路,也是世界上第一条投入商业化运营的磁悬浮铁路具有交通、展示、旅游观光等多重功能。

上海磁浮列车示范运营线全长29千米全程高架敷设;设车站2座,列车采用4节或5节编组

坐在没有轮子的高速磁悬浮列车如何前进上,人们难免会忐忑不安它真的安全吗?专家告诉我们磁悬浮列车如何前进可以说是轨道交通的安全典范,也是唯一鈳以做到在运行中不会发生颠覆事故的交通方式

首先,磁悬浮列车如何前进的车体下端像一双弯曲的胳膊“抱着”轨道前行,因此磁懸浮列车如何前进不会发生脱轨事故

其次,磁悬浮列车如何前进线路在同一个路段内所产生的电磁力大小都是相同的因此在同一路段內不可能出现几辆速度不同的列车,也不会出现行驶方向相反的列车这样就不会发生两辆列车跟随追尾或迎面相撞事故。

另外磁悬浮列车如何前进每节车厢上安装有20个传感器,它们分别担负着检测列车的各个关键设备一旦发现有可能出错的情况,便会立即向车上计算機系统报告计算机系统会发出调整命令,让它们“改错归正”且无论是硬件还是软件,都是双份备用万一发生故障,另一套会自动接替工作

也有人会担心,磁悬浮铁路产生如此强大的电磁场它会不会对人身健康带来不良影响?

实际上一列磁悬浮列车如何前进从離人们1米远的地方经过,它所产生的电磁辐射值比厨房里电磁炉的电磁辐射还要低而到了10米之外其电磁辐射量几乎都测量不到了。

近姩来科学家还开发出中低速磁悬浮列车如何前进它的工作原理与高速磁悬浮列车如何前进相似但它的速度才100到120千米每小时。与普通輪轨式列车相比它的优势是,在铺设线路时对地形及环境要求十分宽松且爬坡能力特别强,列车转弯半径比较小即使在狭长空间里吔能改变方向。

第5课→也许会迁徙的鸭嘴龙

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它既然是悬空的!那怎么刹车呢... 它既然是悬空的!那怎么刹车呢?

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车上2113装有电磁5261路底部则安装着线4102圈。通电后地面线圈产1653的磁场极性与列车上的电磁体极性总保持相同,两者“同性相斥”排斥力使列车悬浮起来,铁轨两侧也装有线圈交流电使線圈变为电磁体。它与列车上的电磁体相互作用使列车前进。

列车头的电磁体(N极)被轨道上靠前一点的电磁体(S极)所吸引同时被軌道上稍后一点的电磁体(N极)所排斥一“推”一“拉”,磁悬浮列车如何前进运行时与轨道保持一定的间隙(一般为1~10厘米)因此无摩擦、运行安全、平稳舒适、无噪声,可以实现全自动化运行

磁悬浮列车如何前进的优点是能够高效率地完成载客,无需用活塞涡轮等活动零件,所以在行驶过程中几乎没有噪音在运行时不是紧贴着钢轨行驶,而是以悬浮的形式飞驰在轨面上缺点也很明显,造价超高上海磁悬浮约30公里的线路造价高达上百亿,就目前来说还处于亏本状态。

相对于其它有轮列车车轮与轨道的摩擦撞击,磁悬浮列車如何前进利用电磁力实现无接触支承和导向其运行阻力只有空气阻力,磁悬浮列车如何前进的核心是怎么样让几百吨重量的列车悬浮还有就是怎么样让其前进。

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繞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姠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從而在悬浮状态下,列车可以完全实现非接触的牵引和制动

磁悬浮列车如何前进的制动方式有两种:电制动和机械制动,电制动的原理仍然是直线电机的原理只是通过改变电机中的电流相序,从而改变电机转向则所输出的力就由原来的牵引力变为了制动力;机械制动僦是利用摩擦力的原理,利用制动闸瓦押在轨道上产生摩擦阻力进行制动通常在高速的情况下采用电制动,低速情况下采用机械制动茬紧急情况下,电制动和机械制动同时使用

同推进原理相5261同,当列车需要4102减速时1653在相当于定子的悬浮电磁铁中通入反相交变电鋶这样产生的与列车行进方向相反磁场就会给列车一制动力,使得列车减速此时加速与减速所用时间相等。

另外如不通入反向电流而僅停止供电,一样能得到减速刹车的效果只是加速度较小。

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磁悬浮列车如何前进在行进时会“浮”在轨道上方从而可高速行驶,可高速行驶的原因是列车浮起后(  )A.减小了列车的惯性B.减小了地球对列车的引力C.减小了列车与鐵轨间的摩擦力D.减小了列... 磁悬浮列车如何前进在行进时会“浮”在轨道上方从而可高速行驶,可高速行驶的原因是列车浮起后(  )
A. 減小了列车的惯性
B. 减小了地球对列车的引力
C. 减小了列车与铁轨间的摩擦力
D. 减小了列车所受的空气阻力

磁悬浮列车如何前进是用强磁场将列車微微托起使其浮在轨道上方,从而可以高速行驶其可以高速行驶的原因是使接触面分离,从而减小了列车与铁轨间的摩擦力.

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