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悬浮车的原理 磁悬浮的原理?

来源:朵拉利品网  |  2020-04-27 10:45:23

1, 磁悬浮的原理?



编辑本段空间电磁悬浮技术简介
随着航天事业的发展,模拟微重力环境下的空间悬浮技术已成为进行相关高科技研究的重要手段。目前的悬浮技术主要包括电磁悬浮、光悬浮、声悬浮、气流悬浮、静电悬浮、粒子束悬浮等,其中电磁悬浮技术比较成熟。
电磁悬浮技术(electromagnetic levitation )简称EML技术。它的主要原理是利用高频电磁场在金属表面产生的涡流来实现对金属球的悬浮。
将一个金属样品放置在通有高频电流的线圈上时,高频电磁场会在金属材料表面产生一高频涡流,这一高频涡流与外磁场相互作用,使金属样品受到一个洛沦兹力的作用。在合适的空间配制下,可使洛沦兹力的方向与重力方向相反,通过改变高频源的功率使电磁力与重力相等,即可实现电磁悬浮。一般通过线圈的交变电流频率为104—105Hz。
同时,金属上的涡流所产生的焦耳热可以使金属熔化,从而达到无容器熔炼金属的目的。目前,在空间材料的研究领域, EML技术在微重力、无容器环境下晶体生长、固化、成核及深过冷问题的研究中发挥了重要的作用。
目前世界上有三种类型的磁悬浮。一是以德国为代表的常导电式磁悬浮,二是以日本为代表的超导电动磁悬浮,这两种磁悬浮都需要用电力来产生磁悬浮动力。而第三种,就是我国的永磁悬浮,它利用特殊的永磁材料,不需要任何其他动力支持。

2, 悬浮列车的原理:



社会诠释
磁悬浮分2类,其中推斥式的就是日本的(超导磁型),属于高速类型,需要起落架,吸引式的,就是德意志的(常导磁型),也就是上海目前使用的 吸引式的,轨道不存在任何的电磁铁,他是用感应钢板安装在轨道外缘的,车上有电磁铁,使用车载电源吸引感应钢板悬浮和导向,利用直线电机对感应钢板的作用,产生推进,停止和倒退等动力输出。
高中课本诠释
磁悬浮列车的原理并不深奥。它是运用磁铁“同性相斥,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”。
一个是应用一个是原理,相差的只是实践。

3, 磁悬浮列车的工作原理是什么?



磁悬浮列车的工作原理:
世界上的磁悬浮列车主要有两种“悬浮”形式,一种是推斥式;另一种为吸力式。
推斥式是利用两个磁铁同极性相对而产生的排斥力,使列车悬浮起来。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,这种电磁铁的磁场切割轨道两侧安装的铝环,致使其中产生感应电流,同时产生一个同极性反磁场,并使车辆推离轨面在空中悬浮起来。但是,静止时,由于没有切割电势与电流,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,速度达到80公里/小时以上时,车辆就悬浮起来了。
吸力式是利用两个磁铁异性相吸的原理,将电磁铁置于轨道下方并固定在车体转向架上,两者之间产生一个强大的磁场,并相互吸引时,列车就能悬浮起来。这种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。这次,我国自行开发的中低速磁悬浮列车就属于这个类型。
“若即若离”,是磁悬浮列车的基本工作状态。磁悬浮列车利用电磁力抵消地球引力,从而使列车悬浮在轨道上。在运行过程中,车体与轨道处于一种“若即若离”的状态,磁悬浮间隙约1厘米,因而有“零高度飞行器”的美誉。它与普通轮轨列车相比,具有低噪音、低能耗、无污染、安全舒适和高速高效的特点,被认为是一种具有广阔前景的新型交通工具。特别是这种中低速磁悬浮列车,由于具有转弯半径小、爬坡能力强等优点,特别适合城市轨道交通。
磁悬浮列车运行原理 :
是利用电磁力抵消地球引力,通过直线电机进行牵引,使列车悬浮在轨道上运行(悬浮间隙约1厘米)。
磁悬浮列车的种类:
磁悬浮列车分为常导型和超导型两大类。
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,它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。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。
超导型磁悬浮列车也称超导磁斥型,以日本MAGLEV为代表。它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100毫米左右,速度可达每小时500公里以上。
这两种磁悬浮列车各有优缺点和不同的经济技术指标,德国青睐前者,集中精力研制常导高速磁悬浮技术;而日本则看好后者,全力投入高速超导磁悬浮技术之中。
常导磁悬浮列车工作时,首先调整车辆下部的悬浮和导向电磁铁的电磁吸力,与地面轨道两侧的绕组发生磁铁反作用将列车浮起。在车辆下部的导向电磁铁与轨道磁铁的反作用下,使车轮与轨道保持一定的侧向距离,实现轮轨在水平方向和垂直方向的无接触支撑和无接触导向。车辆与行车轨道之间的悬浮间隙为10毫米,是通过一套高精度电子调整系统得以保证的。此外由于悬浮和导向实际上与列车运行速度无关,所以即使在停车状态下列车仍然可以进入悬浮状态。
常导磁悬浮列车的驱动运用同步直线电动机的原理。车辆下部支撑电磁铁线圈的作用就象是同步直线电动机的励磁线圈,地面轨道内侧的三相移动磁场驱动绕组起到电枢的作用,它就象同步直线电动机的长定子绕组。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向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象电机的“转子”一样被推动做直线运动。从而在悬浮状态下,列车可以完全实现非接触的牵引和制动。

4, 磁悬浮列车的工作原理



1. 磁悬浮列车是一种靠磁悬浮力(即磁的吸力和斥力)来推动的列车。由于其轨道的磁力使之悬浮在空中,行走时不同于其他列车需要接触地面,因此只受来自空气的阻力。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。
2. 磁悬浮的基本原理很简单,就是利用“同性相斥、异性相吸”的电磁原理,让磁铁对抗地心引力,让车辆悬浮起来(一般情况下不超过1厘米),然后利用电磁力引导,推动列车前行。目前包括两种具体的结构。
(1)第一种,是以德国为代表的常导磁悬浮。轨道是一种T型台,列车两边下部要把T型轨道的两边包住,由安装在列车车体底部的常规电磁体与位于电磁体上方的导磁轨道间的吸引力实现悬浮。常导磁悬浮的优势是技术简单,劣势是产生的电磁吸引力较小,列车与轨道之间的缝隙大约8—10毫米。常导型高速磁悬浮列车的时速可达400公里—500公里之间。
上海浦东机场线采用的就是德国常导磁悬浮技术,由德国Transrapid公司于2001年在中国上海浦东国际机场至地铁龙阳路站建设,2002年正式启用。该线全长30公里,列车最高时速达430公里,平均运行时速380公里,转弯处半径达8000米,由起点至终点站只需8分钟。
(2)第二种,是以日本为代表的超导磁悬浮列车系统。超导磁悬浮就不是列车包轨道了,而是轨道包列车,它是利用车载超导磁体在运动过程中与轨道的感应磁场产生相互排斥力而悬浮于轨道上,列车在一个U型槽内运营。超导磁悬浮,悬浮气隙较大,一般为100mm左右。超导磁悬浮的优点是悬浮力大,列车运行速度快,可以实现时速500公里以上运行;缺点是技术复杂安全性低。

5, 大众悬浮汽车是利用什么原理实现悬浮的



找好久
刚看了这段视频,让人看了很是幻想连篇. 不过,先别激动,我从基本的原理上来分析一下怎么让这款“大众悬浮汽车”真 正实现起来.
首先,这个视频中说到的悬浮原理,是利用磁.磁场的定律说起来大家应该不 陌生,而且世界上已经有多个国家在运营磁悬浮列车,相信这门技术已经渐渐 被人们所熟知.但是,磁悬浮列车之所以可以悬浮,是因为列车底下,有超导 体磁轨.磁轨与车底相斥,使得车体悬浮在空中,减少与铁轨的摩擦力,于是 使得列车在拥有同样动力的情况下能提供更高的车速,而且这还是其次,磁悬 浮的好处不仅仅如此.
好了,切回来说说这个大众悬浮汽车.视频中称成都地底下有丰富的磁矿场资源 ,悬浮汽车利用天然磁矿制成的“天然磁轨”,使车体能悬浮在空中,这时,有问题来了.
天然磁矿的磁极不稳定,也许这一块是N级朝上,那一块又是S极朝上,也有 可能是N极与S极处在同一水平面上,如果车底要悬浮,车底的磁极必须与地 底的磁极一致,如果要行驶,悬浮汽车必须能自动切换车底的磁极,那么车底 下的磁体如果要实现切换磁极就必需使用超导体电磁,那车体用什么来供电呢 ?核能?当然不可能,光核反应堆就是个庞然大物了,所以,要提供悬浮汽车 的供电问题,至少得突破现有的蓄电技术.而且地底下的天然磁矿,透过地表 后,磁场已经被消弱很多,可利用率并不高,汽车要克服本身加两个成人的质 量是何其困难?那么,大众悬浮汽车,至少还需要借用风动,才能实现悬浮和 行驶.
其实,靠磁力悬浮的方法,我早在几年前就思索过,就因为上面提到的几点, 磁悬浮方案早被我放弃,取而代之的,是静电.因为静电有一点原理与磁场相通 ,那就是同性相斥,异性相吸.
当时设想的是建造一架飞碟,方案是在飞碟顶端架设一条天线,天线向飞碟上 方的空气中释放静电,这时,带静电的空气分子会被飞碟上的金属外壳源源不 断的吸引下来,这时飞碟因为空气分子的拉动下往上的升力,当升力大于飞碟 质量时,飞碟就能升空了.而且,静电比磁悬浮更好控制,也几乎不会受条件 影响,只要是有空气就能飞行.但是要实现仍然要突破电池的蓄电技术.

名词解释


悬浮

悬浮是一个物理学术语,即固体微粒分散在流体中。

飞碟

飞碟(英文:Flying Saucer,别称:飞盘,简称:UFO),台湾称为幽浮,全称为不明飞行物,是指不明来历、不明空间、不明结构、不明性质,但又漂浮、飞行在空中的物体。一些人相信它是来自其他行星的太空船,有些人则认为UFO属于自然现象。20世纪40年代开始,美国上空发现碟状飞行物,当时称为“飞碟”,这是当代对不明飞行物的兴趣的开端,后来人们着眼于世界各地的不明飞行物报告,但至今尚未发现确实可信的证据。许多不明飞行物照片经专家鉴定为骗局,有的则被认为是球状闪电,但始终有部分发现根据现存科学知识无法解释。

 
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