磁悬浮铁路精要.ppt

第一节第一节概述概述第八章磁悬浮铁路刘建国一、磁悬浮铁路一、磁悬浮铁路由于磁悬浮列车在轨道上靠磁力使之悬浮在空中,行走时不接触由于磁悬浮列车在轨道上靠磁力使之悬浮在空中,行走时不接触地面,因此,其阻力只限于地面,因此,其阻力只限于空气的阻力空气的阻力,对线路的垂直负荷小,适于,对线路的垂直负荷小,适于高速运行。高速运行。第一节第一节概述概述第八章磁悬浮铁路刘建国二、超导的概念二、超导的概念 1911 1911 年,荷兰莱顿大学的物理学家卡茂林年,荷兰莱顿大学的物理学家卡茂林- - 昂尼斯意外地发现,将汞冷却到昂尼斯意外地发现,将汞冷却到- - ° °C C时时,汞的电阻突然消失;后来他又发现许多金属和合金都具有与上述汞相类似的低温下失去电阻的特,汞的电阻突然消失;后来他又发现许多金属和合金都具有与上述汞相类似的低温下失去电阻的特性,由于它的特殊导电性能,卡茂林性,由于它的特殊导电性能,卡茂林- - 昂尼斯称之为超导态。卡茂林也由于这一重大发现而获得了昂尼斯称之为超导态。卡茂林也由于这一重大发现而获得了 1913 1913 年的诺贝尔奖。并引起了世界性的震动。在他之后,人们开始把处于超导状态的导体称之为年的诺贝尔奖。并引起了世界性的震动。在他之后,人们开始把处于超导状态的导体称之为““超导体超导体””。超导体的直流电阻率在一定的低温下突然消失,被称作零电阻效应。导体没有了电阻, 。超导体的直流电阻率在一定的低温下突然消失,被称作零电阻效应。导体没有了电阻, 电流流经超导体时就不会发生热损耗,电流可以毫无阻力地在导线中流动,从而产生超强磁场。电流流经超导体时就不会发生热损耗,电流可以毫无阻力地在导线中流动,从而产生超强磁场。第二节第二节磁悬浮铁路的工作原理磁悬浮铁路的工作原理第八章磁悬浮铁路刘建国一、磁悬浮铁路的分类一、磁悬浮铁路的分类( (一一) )常导吸引式(Electro ic Suspension) ,简称 EMS 型,也称电磁悬浮型, 是指采用常导磁铁(即普通磁铁),导轨为导磁体,装在车上的常导磁铁励磁后产生磁力吸向导轨, 使车辆悬浮的磁悬浮列车。 ( 二)超导排斥式(Electro Dynamic Suspension) ,简称 EDS 型,也称电动悬浮型,是指利用磁极同性相斥的原理,采用超导磁铁,使车辆在轨道上浮起的磁悬浮列车。第二节第二节磁悬浮铁路的工作原理磁悬浮铁路的工作原理第八章磁悬浮铁路刘建国二、工作原理二、工作原理( (一一) )悬浮原理悬浮原理常导磁吸式常导磁吸式 EMS EMS 型的磁悬浮列车,在型的磁悬浮列车,在 T T形梁翼底部为同步直线电机的定子,其下方为安装在车形梁翼底部为同步直线电机的定子,其下方为安装在车体上的悬浮电磁铁,该电磁铁同时兼作同步直线电机的转子。悬浮电磁铁通电时产生磁场,成为电体上的悬浮电磁铁,该电磁铁同时兼作同步直线电机的转子。悬浮电磁铁通电时产生磁场,成为电磁铁,与直线电机定子的铁心产生吸引力,把磁悬浮车往上拉向定子。利用距离传感器控制悬浮电磁铁,与直线电机定子的铁心产生吸引力,把磁悬浮车往上拉向定子。利用距离传感器控制悬浮电磁铁与定子的距离磁铁与定子的距离( (即悬浮气隙即悬浮气隙) ),保持在,保持在 10mm 10mm 左右。左右。超导磁斥式超导磁斥式 EDS EDS 型的磁悬浮列车,是在车辆底部安装超导磁体型的磁悬浮列车,是在车辆底部安装超导磁体( (放在液态氦贮存槽内放在液态氦贮存槽内) ),在轨道,在轨道两侧铺设一系列铝环线圈。列车运行时,给车上线圈两侧铺设一系列铝环线圈。列车运行时,给车上线圈( (超导磁体超导磁体) )通电流,产生强磁场,地上线圈通电流,产生强磁场,地上线圈( (铝环铝环) )与之相切割,在铝环内产生感应电流。感应电流产生的磁场与车辆上超导磁体的磁场方向相与之相切割,在铝环内产生感应电流。感应电流产生的磁场与车辆上超导磁体的磁场方向相反,两个磁场产生排斥力。当排斥力大于车辆重量时,车辆就浮起。因此,超导磁斥式就是利用置反,两个磁场产生排斥力。当排斥力大于车辆重量时,车辆就浮起。因此,超导磁斥式就是利用置于车辆上的超导磁体,与铺设在轨道上无源线圈之间的相对运动来产生悬浮力,将车体抬起的于车辆上的超导磁体,与铺设在轨道上无源线圈之间的相对运动来产生悬浮力,将车体抬起的第二节第二节磁悬浮铁路的工作原理磁悬浮铁路的工作原理第八章磁悬浮铁路刘建国二、工作原理二、工作原理 ( ( 二二) )导向原理导向原理轮轨列车的导向是靠车轮缘与钢轨之间的相互作用实现的,而磁悬浮列车是利用电轮轨列车的导向是靠车轮缘与钢轨之间的相互作用实现的,而磁悬浮列车是利用电磁力的作用来进行导向。磁力的作用来进行导向。