悬浮列车的基本原理是什么

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  磁悬浮列车是一种靠磁悬浮力来推动的列车。由于悬浮列车轨道的磁力使之悬浮在空中,行走时不需接触地面,因此只有空气的阻力。那么,悬浮列车的基本原理是什么?下面小编给大家分享关于悬浮列车的基本原理,我们一起来看一下吧~

磁悬浮列车

  悬浮列车的基本原理

  磁悬浮列车是一种采用无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统的磁悬浮高速列车系统。它的时速可达到500公里以上,是当今世界最快的地面客运交通工具,有速度快、爬坡能力强、能耗低运行时噪音小、安全舒适、不燃油,污染少等优点。并且它采用采用高架方式,占用的耕地很少。磁悬浮列车意味着这些火车利用磁的基本原理悬浮在导轨上来代替旧的钢轮和轨道列车。磁悬浮技术利用电磁力将整个列车车厢托起,摆脱了讨厌的摩擦力和令人不快的锵锵声,实现与地面无接触、无燃料的快速“飞行”。

  稍有物理知识的人都知道:把两块磁铁相同的一极靠近,它们就相互排斥,反之,把相反的一极靠近,它们就互相吸引。托起磁悬浮列车的,那似乎神秘的悬浮之力,其实就是这两种吸引力与排斥力。

  应用准确的定义来说,磁悬浮列车实际上是依靠电磁吸力或电动斥力将列车悬浮于空中并进行导向,实现列车与地面轨道间的无机械接触,再利用线性电机驱动列车运行。虽然磁悬浮列车仍然属于陆上有轨交通运输系统,并保留了轨道、道岔和车辆转向架及悬挂系统等许多传统机车车辆的特点,但由于列车在牵引运行时与轨道之间无机械接触,因此从根本上克服了传统列车轮轨粘着限制、机械噪声和磨损等问题,所以它也许会成为人们梦寐以求的理想陆上交通工具。根据吸引力和排斥力的基本原理,国际上磁悬浮列车有两个发展方向。一个是以德国为代表的常规磁铁吸引式悬浮系统--EMS系统,利用常规的电磁铁与一般铁性物质相吸引的基本原理,把列车吸引上来,悬空运行,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;另一个是以日本的为代表的排斥式悬浮系统--EDS系统,它使用超导的磁悬浮原理,使车轮和钢轨之间产生排斥力,使列车悬空运行,这种磁悬浮列车的悬浮气隙较大,一般为100毫米左右,速度可达每小时500公里以上。这两个国家都坚定地认为自己国家的系统是最好的,都在把各自的技术推向实用化阶段。估计到下一个世纪,这两种技术路线将依然并存。

  悬浮列车的优点

  总的来说,磁悬浮列车具有高速、低噪音、环保、经济和舒适等特点。

  磁悬浮列车从北京运行到上海,不超过4个小时,从杭州至上海只需23分钟。在时速达200公里时,乘客几乎听不到声响。磁悬浮列车采用电力驱动,其发展不受能源结构,特别是燃油供应的限制,不排放有害气体。据专家介绍,磁悬浮线路的造价只是普通路轨的85%,而且运行时间越长,效益会更明显。因为,磁悬浮列车的路轨寿命可达80年,而普通路轨只有60年。磁悬浮列车车辆的寿命是35年,轮轨列车是20至25年。此外,磁悬浮列车的年运行维修费仅为总投资的1.2%,而轮轨列车高达4.4%。磁悬浮高速列车的运行和维修成本约是轮轨高速列车的1/4。磁悬浮列车和轮轨列车乘客票价的成本比约为1:2.8。

  作为最快速的地面交通工具,磁悬浮列车技术的确有着其他地面交通技术无法比拟的优势:

  首先,它克服了传统轮轨铁路提高速度的主要障碍,发展前景广阔。

  悬浮列车的现状情况

  由于磁悬浮列车具有快速、低耗、环保、安全等优点,因此前景十分广阔。常导磁悬浮列车可达400至500公里/小时,超导磁悬浮列车可达500至600公里/小时。它的高速度使其在1000至1500公里之间的旅行距离中比乘坐飞机更优越。由于没有轮子、无摩擦等因素,它比最先进的高速火车省电30%。在500公里/小时速度下,每座位/公里的能耗仅为飞机的1/3至1/2,比汽车也少耗能30%。因无轮轨接触,震动小、舒适性好,对车辆和路轨的维修费用也大大减少。磁悬浮列车在运行时不与轨道发生摩擦,发出的噪音很低。它的磁场强度非常低,与地球磁场相当,远低于家用电器。由于采用电力驱动,避免了烧煤烧油给沿途带来的污染。磁悬浮列车一般以4.5米以上的高架通过平地或翻越山丘,从而避免了开山挖沟对生态环境造成的破坏。磁悬浮列车在路轨上运行,按飞机的防火标准实行配置。它的车厢下端像伸出了两排弯曲的胳膊,把路轨紧紧搂住,绝对不可能出轨。列车运行的动力来自固定在路轨两侧的电磁流,同一区域内的电磁流强度相同,不可能出现几辆列车速度不同或相向而动的现象,从而排除了列车追尾或相撞的可能。

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