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1、maglevtrain磁懸浮列車電子091朱穎0908140307面臨的困難缺點意義目錄優(yōu)點原理簡介簡介磁懸浮列車是一種靠磁懸浮力(即磁的吸力和排斥力)來推動的列車。其軌道的磁力使之懸浮在空中,行走時不需接觸地面,因此其阻力只有空氣阻力。磁懸浮列車的最高速度可以達(dá)每小時500公里以上,比輪軌高速列車的300多公里還要快。磁懸浮技術(shù)的研究源于德國,早在1922年德國工程師赫爾曼·肯佩爾就提出了電磁懸浮原理,并于1934年申請了磁懸浮列車的專利。1970年代以后,隨著世界工業(yè)化國家經(jīng)濟(jì)實力的不斷加強(qiáng),為提高交通運輸能力以適應(yīng)其經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,德國、日本等發(fā)達(dá)國家相繼開始籌劃進(jìn)行磁懸浮
2、運輸系統(tǒng)的開發(fā)。原理磁懸浮列車?yán)谩巴艠O相斥,異名磁極相吸”的原理,讓磁鐵具有抗拒地心引力的能力,使車體完全脫離軌道,懸浮在距離軌道約1厘米處,騰空行駛,創(chuàng)造了近乎“零高度”空間飛行的奇跡。一種是利用磁鐵同性相斥原理而設(shè)計的電磁運行系統(tǒng)的磁懸浮列車,它利用車上超導(dǎo)體電磁鐵形成的磁場與軌道上線圈形成的磁場之間所產(chǎn)生的相斥力,使車體懸浮運行。另一種則是利用磁鐵異性相吸原理而設(shè)計的電動力運行系統(tǒng)的磁懸浮列車,它是在車體底部及兩側(cè)倒轉(zhuǎn)向上的頂部安裝磁鐵,在T形導(dǎo)軌的上方和伸臂部分下方分別設(shè)反作用板和感應(yīng)鋼板,控制電磁鐵的電流,使電磁鐵和導(dǎo)軌間保持10—15毫米的間隙,并使導(dǎo)軌鋼板的排
3、斥力與車輛的重力平衡,從而使車體懸浮于車道的導(dǎo)軌面上運行。由于磁鐵有同性相斥和異性相吸兩種形式,故磁懸浮列車也有兩種相應(yīng)的形式:在位于軌道兩側(cè)的線圈里流動的交流電,能將線圈變?yōu)殡姶朋w。它與列車上的超導(dǎo)電磁體的相互作用,就使列車開動起來。列車前進(jìn)是因為列車頭部的電磁體(N極)被安裝在靠前一點的軌道上的電磁體(S極)吸引,同時又被安裝在軌道上稍后一點的電磁體(N極)排斥。當(dāng)列車前進(jìn)時,在線圈里流動的電流流向就反轉(zhuǎn)過來了。其結(jié)果就是原來那個S極線圈,現(xiàn)在變?yōu)镹極線圈了,反之亦然。這樣,列車由于電磁極性的轉(zhuǎn)換而得以持續(xù)向前奔馳??梢愿鶕?jù)車速,通過電能轉(zhuǎn)換器調(diào)整在線圈里流動的交流電的頻率和
4、電壓。優(yōu)點總的來說,磁懸浮列車具有高速,低噪音,環(huán)保,經(jīng)濟(jì)和舒適等特點。磁懸浮列車從北京運行到上海,不超過4個小時,從杭州至上海只需23分鐘。在時速達(dá)200公里時,乘客幾乎聽不到聲響。磁懸浮列車采用電力驅(qū)動,其發(fā)展不受能源結(jié)構(gòu),特別是燃油供應(yīng)的限制,不排放有害氣體。據(jù)專家介紹,磁懸浮線路的造價只是普通路軌的85%,而且運行時間越長,效益會更明顯。因為,磁懸浮列車的路軌壽命可達(dá)80年,而普通路軌只有60年。磁懸浮列車車輛的壽命是35年,輪軌列車是20至25年。此外,磁懸浮列車的年運行維修費僅為總投資的1.2%,而輪軌列車高達(dá)4.4%。磁懸浮高速列車的運行和維修成本約是輪軌高速列車的
5、1/4。磁懸浮列車和輪軌列車乘客票價的成本比約為1:2.8。缺點磁懸浮有一大缺點,它的車廂不能變軌,不像軌道列車可以從一條鐵軌借助道岔進(jìn)入另一鐵軌。這樣一來,如果是兩條軌道雙向通行,一條軌道上的列車只能從一個起點駛向終點,到終點后,原路返回。而不像軌道列車可以換軌到另一軌道返回。因此,一條軌道只能容納一列列車往返運行,造成浪費。磁懸浮軌道越長,使用效率越低。由于磁懸浮系統(tǒng)是憑借電磁力來進(jìn)行懸浮,導(dǎo)向和驅(qū)動功能的,一旦斷電,磁懸浮列車將發(fā)生嚴(yán)重的安全事故,因此斷電后磁懸浮的安全保障措施仍然沒有得到完全解決。強(qiáng)磁場對人的健康,生態(tài)環(huán)境的平衡與電子產(chǎn)品的運行都會產(chǎn)生不良影響。面臨的困難
6、資金安全面臨的困難——安全由于磁懸浮系統(tǒng)必須輔之以電磁力完成懸浮、導(dǎo)向和驅(qū)動,因此在斷電情況下列車的安全就不能不是一個要考慮的問題。此外,在高速狀態(tài)下運行時,列車的穩(wěn)定性和可靠性也需要長期的實際檢驗。還有,則是建造時的技術(shù)難題。由于列車在運行時需要以特定高度懸浮,因此對線路的平整度、路基下沉量等的要求都很高。而且,如何避免強(qiáng)磁場對人體及環(huán)境的影響也一定要考慮到。參加修建上海磁懸浮快速列車的電力專家介紹,敷設(shè)在磁浮工程全線的電纜,是德國進(jìn)口的一種普通鋁芯制高壓電纜,受電后將產(chǎn)生20KV高壓。專家提醒有關(guān)部門,要注意工程沿線周圍施工安全,并加強(qiáng)對沿線電纜的保護(hù)力度,以防止意外事故發(fā)生
7、。面臨的困難——資金上海段約30公里的線路設(shè)計投資為100億元人民幣,而德國的兩條線路,一條36.8公里長,將耗資約16億歐元;另一條長度78.9公里,則將耗資32億歐元(1歐元約等于10元人民幣)。實際施工中,根據(jù)地形、路面及設(shè)計運送能力的不同,當(dāng)然造價也會相差較大。但無論如何,一公里的路線至少需要3億元人民幣的投資,也就是說,1厘米線路就得花上3000元!意義作為目前最快速的地面交通工具,磁懸浮列車技術(shù)的確有著其他地面交通技術(shù)無法比擬的優(yōu)勢:意義第一條輪軌鐵路出現(xiàn)在1825年