磁悬浮列车实用学习教案.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,#,单击此处编辑母版标题样式,会计学,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,会计学,1,磁悬浮列车实用(shyng),第一页，共35页。,磁悬浮列车,第1页/共34页,第二页，共35页。,磁悬浮列车,第2页/共34页,第三页，共35页。,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(lich)的专利；,超导(cho do)磁悬浮,第3页/共34页,第四页，共35页。,电磁(dinc)体与磁场,常规电磁体通过电流来获得任意大小(dxio)的磁场,电磁体(电磁铁）：铁心(ti xn)、线圈系统,线圈中有电阻，电流在电磁铁中工作时要产生大量的热，必须进行冷却，要在工程技术上想要获得,10,T,以上的磁场十分困难！,一个,10T,的常规电磁体，供电量高达,1600kW,，每分钟要用,4500,公斤水进行冷却,采用超导电磁体只要几百瓦电功率即可；,第4页/共34页,第五页，共35页。,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(dxi)的铝环相对运动，在铝环内出现大量电流;,超导(cho do)磁悬浮列车：,每节车厢下的车轮(ch ln)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：,110,厘米,第5页/共34页,第六页，共35页。,世界上的磁悬浮(xunf)列车主要有两种悬浮(xunf)形式,第6页/共34页,第七页，共35页。,第7页/共34页,第八页，共35页。,车辆不能产生悬浮,只能像飞机一样用轮子(ln zi)支撑车体.当车辆在直线电机的驱动下前进,磁斥式：超导磁悬浮（日本(r bn)技术）,这种磁悬浮列车车厢(chxing)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,.,车静止时，没有磁场和铝环的切割作用,时速达到,80,公里以上时,车辆才能悬浮起来；,第8页/共34页,第九页，共35页。,将列车(lich)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(lich)的速度可达每小时400500公里,适合于城市间的长距离快速运输.,磁吸型：常导磁悬浮（德国技术(jsh)）,利用普通直流电磁(dinc)铁电磁(dinc)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,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；,第9页/共34页,第十页，共35页。,排斥力或吸引力将列车悬浮(xunf)起来；,何谓(hwi)磁悬浮列车？,磁悬浮列车是一种(y zhn)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,第10页/共34页,第十一页，共35页。,两者“同性相斥”，排斥力使列车(lich)悬浮起来；,列车上装有电磁(dinc)体，铁路底部则安装线圈；,通电后，地面(dmin)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,第11页/共34页,第十二页，共35页。,吸力(xl)式是利用两个磁铁异性相吸的原理,电磁铁置于轨道下方(xi fn)和固定在车体转向架上，,电磁铁,车体转向架,路轨,电磁铁,导轨,两者之间产生一个(y)相互吸引的强大的磁场，,列车就能悬浮起来了；,磁吸式磁悬浮列车总能保持稳定的悬浮状态，,第12页/共34页,第十三页，共35页。,悬浮列车的驱动与同步直线(zhxin)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(qinjn)的动能；,铁轨(tiju)是电动机的定子,铁轨是电动机的转子,第13页/共34页,第十四页，共35页。,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(sho hu)一点的电磁体（N极）所排斥；,磁悬浮列车被磁场(cchng)一“拉”一“推”.,列车前进时，线圈(xinqun)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；,第14页/共34页,第十五页，共35页。,（一般为110cm），因此运行安全、平稳舒适、无噪声，可以(ky)实现全自动化运行。,磁悬浮列车路轨的寿命是80年，普通(ptng)路轨只有60年。,磁悬浮列车运行(ynxng)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,2025,年；,第15页/共34页,第十六页，共35页。,没有轮子(ln zi)的列车：磁悬浮列车,当今磁悬浮列车的时速(sh s)为500公里，09年实验行驶时速(sh s)为740公里，到2014年时速(sh s)可达1000公里！,第16页/共34页,第十七页，共35页。,磁悬浮铁路(til),磁悬浮铁路(til),第17页/共34页,第十八页，共35页。,运行中的磁浮列车(lich)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(zhyo)依靠电磁力:,不用机械力来实现传统铁路(til)中的支承、导向、牵引和制动功能；,第18页/共34页,第十九页，共35页。,且按飞机(fij)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(tiju)一体化，根除了出轨、颠覆的可能；,磁浮列车抱在路轨(lgu)上运行，,第19页/共34页,第二十页，共35页。,一列(y li)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(ptng)列车相比，磁悬浮列车具有以下优点：,1.能耗(nn ho)低,磁悬浮列车没有轮子与铁轨的摩擦可靠性大、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；,第20页/共34页,第二十一页，共35页。,2.速度(sd)快,是陆上最快的交通工具(jiotng gngj)，日本的ML500曾创下时速571千米的陆面交通工具(jiotng gngj)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(ptng)列车受限于轮轨间的摩擦力小得多，,第21页/共34页,第二十二页，共35页。,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(bn xu)之类杂物，均不影响列车运行的安全性；,3.安全(nqun)性能好,速度愈大排斥力就愈大，当速度超过一定(ydng)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；,第22页/共34页,第二十三页，共35页。,在中央控制室统一操作(cozu)，虽然端坐一位司机，仅对顾客起安慰作用；,当有列车经过某一路段，才能接通电源(dinyun)供电，杜绝了追尾撞车的可能,磁浮列车(lich)整个运行都由微机程序控制,第23页/共34页,第二十四页，共35页。,磁悬浮列车是名副其实的绿色(l s)交通工具,4.乘坐(chn zu)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(shu hu)，比汽车的声音还小；,以电为动力，轨道沿线无废气，无污染；,道路两侧或一侧安装的声音反射屏；,第24页/共34页,第二十五页，共35页。,5.占地面积小,节约(jiyu)了大量土地资源,6.是很有前途(qint)的交通工具,与普通列车(lich)相比，磁悬浮列车(lich)具有以下优点：,全程高架,第25页/共34页,第二十六页，共35页。,如果修一条从北京到天津的高速公路，投资(tu z)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(mshng)就能够上.,没有(mi yu)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：,第26页/共34页,第二十七页，共35页。,“行星列车”最高时速为2.25万公里，它横穿美国(mi u)大陆只需21分钟，而喷气式飞机则需5小时。,“行星列车”：地下(dxi)真空磁悬浮超音速列车,首先在地下挖出隧道，铺设两根至四根直径为12米的管道，然后抽出管道中的空气，使其接近真空状态，最后再用超导方式行驶磁悬浮列车。工程的费用庞大，一旦建成，可坐收其利。因为在极低温的超导状态下，电力几乎没有损耗，列车减速时的剩余电力还可得到还原利用，行驶列车所需的能量(nngling)只是飞机的2至3。它不会产生噪声、废气和超音速飞机所带来的冲击波。,第27页/共34页,第二十八页，共35页。,今日(jnr)作业,1.磁悬浮列车是怎样(znyng)悬浮和开动的？,2.磁悬浮列车目前(mqin)与将来的时速多高？,3.,磁悬浮列车优越性？,第28页/共34页,第二十九页，共35页。,磁悬浮列车及其铁路(til)的造价极高，,一公里路线(lxin)至少要3亿元人民币的投资，,1厘米(l m)线路就得花上300元！,世界上最昂贵的列车和铁路：,第29页/共34页,第三十页，共35页。,吸力式是利用两个磁铁异性相吸的原理,将电磁铁置于轨道下方并固定在车体转向架上,两者之间产生一个强大的磁场,并相互吸引时,列车就能悬浮(xunf)起来.这种吸力式磁悬浮(xunf)列车无论是静止还是运动状态,都能保持稳定悬浮(xunf)状态.这次,我国自行开发的中低速磁悬浮(xunf)列车就属于这个类型.,磁悬浮列车是现代高科技发展的产物.其原理(yunl)是利用电磁力抵消地球引力,通过直线电机进行牵引,使列车悬浮在轨道上运行(悬浮间隙约1厘米).,列车头部的电磁体N极被安装在靠前一点的轨道上的电磁体S极所吸引，同时又被安装在轨道上稍后一点的电磁体N极所排斥(pich)。列车前进时，线圈里流动的电流方向就反过来，即原来的S极变成N极，N极变成S极。循环交替，列车就向前奔驰。,第30页/共34页,第三十一页，共35页。,公路(gngl)上的声音反射屏,超导体不仅是电阻为零的理想导体，而且也是一个理想的抗磁体。,在样品进入超导态的瞬间，穿过样品的磁通量突然全部被排斥(pich)出去了，这表明，只要样品处于超导态，它就始终保持内部磁场为零，外部磁场的磁力线统统被排斥(pich)到体外，使磁场受到畸变。这种将磁场完全排斥(pich)于体外的性质，称为完全抗磁性。这种现象叫做迈斯纳效应。,第31页/共34页,第三十二页，共35页。,第32页/共34页,第三十三页，共35页。,第33页/共34页,第三十四页，共35页。,感谢您的观看(gunkn)。,第34页/共34页,第三十五页，共35页。,