磁悬浮列车介绍及其利弊分析...ppt

磁悬浮列车 交通运输2011 120111310020115刘卫卫 早在1922年 德国的赫尔曼 肯珀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 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 世界上的磁悬浮列车主要有两种 悬浮 形式 磁吸型 磁斥型 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 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 磁斥型 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 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 磁吸型 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 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 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 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 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 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 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 目前最高时速552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 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铁路中的支承 导向 牵引和制动功能 因此可以比轮轨铁路更经济地达到较高速度 400 550公里 小时 且按飞机的防火标准配置设施 是一种高安全度的运输工具 磁浮列车伸出两只 胳膊 紧紧将轨道梁抱住 实现了列车与铁轨一体化 根除了出轨 颠覆的可能 磁浮列车抱在路轨上运行 一列乘载百人的磁悬浮列车 只要75千瓦的功率 就能使行驶速度达到每小时50O公里以上 与普通列车相比 磁悬浮列车具有以下优点 1 能耗低 由于磁悬浮列车是轨道上行驶 成为 无轮 状态 几乎没有轮 轨之间的摩察 时速高达几百公里 磁悬浮列车可靠性大 维修简便 成本低 其能源消耗仅是汽车的一半 飞机的四分之一 2 速度快 是陆上最快的交通工具 日本的ML500曾创下时速571千米的陆面交通工具的世界最高纪录 磁悬浮列车的速度只受限于空气阻力 比普通列车受限于轮轨间的摩擦力小得多 由于采用大气隙悬浮 即使车体稍许不平衡 或车体与轨道少许对不准 或轨道上有冰雪之类杂物 均不影响列车运行的安全性 3 安全性能好 速度愈大排斥力就愈大 当速度超过一定值 80千米 小时 时 列车就脱离路轨表面 最大距离可达数厘米以上 其悬浮是自稳定的 无须加任何主动控制 在中央控制室统一操作 虽然端坐一位司机 仅对顾客起安慰作用 只有列车经过的路段 才能接通电源供电 杜绝了追尾撞车的可能 轨道上的直线同步电动机的定子线圈实行分段供电 磁浮列车整个运行都由微机程序控制 磁悬浮列车是名副其实的绿色交通工具 4 乘坐平稳舒适 噪音低 磁悬浮列车时速达300公里以上时噪声只有65 6分贝 仅相当于一个人大声地说话 比汽车的声音还小 以电为动力 轨道沿线无废气 无污染 公路两侧或一侧安装的声音反射屏 5 占地面积小 节约了大量土地资源 6 是很有前途的交通工具 全程高架 如果要修一条从北京到天津的高速公路 投资300 400亿人民币足够 而修一条磁悬浮铁路 好的东西不一定决定你马上就能够上 没有1000亿人民币是不可能的 1公里高速铁路投资需要2亿人民币 1公里磁悬浮铁路投资翻两番都不止 1厘米400元 世界上最昂贵的列车和铁路 正线全长30公里 乘客只需短短8分钟便可从东海之滨的浦东机场到达上海市区 我国上海的磁悬浮列车 从2003年1月1日开始运营 试运营期间的票价为每位普通舱150元 贵宾舱为300元 龙阳路站到浦东国际机场站来回 上海的磁悬浮铁路西起上海地铁二号线龙阳路车站 东到浦东国际机场一期航站楼 1 由于磁悬浮系统是以电磁力完成悬浮 导向和驱动功能的 断电后磁悬浮的安全保障措施 尤其是列车停电后的制动问题仍然是要解决的问题 其高速稳定性和可靠性还需很长时间的运行考验 磁悬浮列车存在的问题 由于磁浮铁路与常规铁路在原理 技术等方面完全不同 因而难以在原有设备的基础上进行利