磁悬浮列车原理 磁悬浮列车多久一趟
2023-04-12 16:02 ca 蜻蜓之家 浏览: 5886 作者: tiger
磁悬浮的原理很简单,就是两个同名磁极互相排斥,从而是一个物体悬浮起来,大大减小彼此的摩擦,从而可以一个物体高速运转。根据这一原来诞生了磁悬浮技术,是指利用磁力克服重力使物体悬浮的一种技术。正式名字叫简称EML技术或EMS技术。
其实,磁悬浮技术不是我们想的那么简单。单靠永久磁铁是不能将一个铁磁体在所有六个自由度上都保持在自由稳定的悬浮状态。所以磁悬浮稳定性一直是研究重点。磁悬浮是利用悬浮磁力使物体处于一个无摩擦、无接触悬浮的平衡状态,磁悬浮看起来简单,但是具体磁悬浮悬浮特性的实现却经历了一个漫长的岁月。
磁悬浮技术的系统,是技术关键所在。它是由转子、传感器、控制器和执行器4部分组成,其中执行器包括电磁铁和功率放大器两部分。假设在参考位置上,转子受到一个向下的扰动,就会偏离其参考位置,这时传感器检测出转子偏离参考点的位移,作为控制器的微处理器将检测的位移变换成控制信号,然后功率放大器将这一控制信号转换成控制电流,控制电流在执行磁铁中产生磁力,从而驱动转子返回到原来平衡位置。因此,不论转子受到向下或向上的扰动,转子始终能处于稳定的平衡状态。从而达到一种稳定的平衡。
磁悬浮技术目前我们看见比较多的是磁悬浮列车,磁悬浮列车是由无接触的磁力支承、磁力导向和线性驱动系统组成的新型交通工具,主要有超导电动型磁悬浮列车、常导电磁吸力型高速磁悬浮列车以及常导电磁吸力型中低速磁悬浮。
制造磁悬浮列车,日本和德国是两大主流较量。1994年2月24日,日本的电动悬浮式磁悬浮列车,在宫崎一段74km长的试验线上,创造了时速430km的日本最高记录。1999年4月日本研制的超导磁悬浮列车在实验线上达到时速550 km,德国经过20年的努力,技术上已趋成熟,已具有建造运营线路的水平。原计划在汉堡和柏林之间修建第一条时速为400 km的磁悬浮铁路,总长度为248 km,预计2003年正式投入营运,但由于资金计划和辐射健康问题,2002年宣布停止了这一计划。
我们中国一直在研究这些技术,不过要突破技术封锁,研制具有自主产权的中国磁悬浮列车一直中国人的一个梦。1995年,中国第一条磁悬浮列车试验线在西南交通大学建成,并且成功进行了稳定悬浮、导向、驱动控制和载人运行等时速为30.0 km的试验。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,算是我国技术比较成熟磁悬浮列车。
很多人以为磁悬浮技术一定需要特殊轨道,才能让车悬起来,其实,这是一种错误理解。一个中国小伙子发明一种磁悬浮轮胎,让这一技术将来会走进各个家庭。
这种磁悬浮轮胎的原理是,轮胎与车的连接方式不再是车轴,而是通过磁悬浮。因此,它可以以任何一个点为轴心、朝任何一个方向自转。它的轮胎和轮毂之间是完全中空的,中间没有任何连接。在车辆启动时轮毂中的线圈会产生电磁场。车辆在行驶的过程中轮毂保持不动,只有轮胎在转动。即使行驶在崎岖的路面,也丝毫感觉不出车子的颠簸。
发明人使用磁铁的原理发明出轮毂与外胎间有2厘米间隙的“磁悬浮轮胎”,行驶中轮毂不转外胎转,使轮胎拥有双重动力、双重刹车能力,同时能减少油耗、提高安全性。在汽车行驶中,不仅有发动机提供动力,同时磁场本身也会产生动力助车辆前行,这样可以在一定程度上减少油耗。同时,刹车时轮胎能立即改变磁场方向促使车辆立即停下来,能起到双重刹车的功效。
在汽车上安装这种磁悬浮车轮,有两大突出的有点:
1、安全性高。它的灵感源于大自然,胎面模仿脑珊瑚形状,能像海绵一样伸缩自如,并且嵌入式感应器可将路面以及天气状况反馈给车辆控制系统或周围的车辆,以此提高行驶 安全性。
2、任意方向行驶。要说球形轮胎最大的优势,就是可以在不改变车身方向的情况下,朝360度任意方向滚动行驶,达到“思想有多远,你就可以滚多远”的人生至高境界。
发明这个轮胎,是个21岁的年轻小伙子来自新疆,名叫拜尔克·拜布提,从小就对磁悬浮、机械制造等十分感兴趣,从高二的时候就开始鼓捣着世界上的第一款磁悬浮轮胎。他这一发明,对汽车也不下于一场革命。因此,年轻人要多想问题,从生活中找到灵感,为此而不断努力,最终才会有成就!
年青的你,你的下一个灵感和点子是什么呢?记住,只有你敢想,也许下一个发明者就是你哟
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