常导磁悬浮列车的驱动运用同步直线电动机的原理 。车辆下部支撑电磁铁线圈的作用就象是同步直线电动机的励磁线圈,地面轨道内侧的三相移动磁场驱动绕组起到电枢的作用,它就象同步直线电动机的长定子绕组 。从电动机的工作原理可以知道,当作为定子的电枢线圈有电时,由于电磁感应而推动电机的转子转动 。同样,当沿线布置的变电所向轨道内侧的驱动绕组提供三相调频调幅电力时,由于电磁感应作用承载系统连同列车一起就象电机的“转子”一样被推动做直线运动 。从而在悬浮状态下,列车可以完全实现非接触的牵引和制动 。
火车对生活在现代的人们来说 , 是很熟悉的运输工具 。两根铁轨铺在铁路上 , 火车的车轮沿着铁轨向前挺进 , 发出哐当哐当的声音,呼啸而过 。
但这种传统的火车在不久的将来就会被另一种火车所代替,这就是磁悬浮铁路上的列车 。车厢悬浮在空中,每小时速度高达500千米,坐上这种火车,早上在上海的人,中午就可以到北京 。
普通火车的速度最快每小时也不会超过300千米,目前我国普通列车的时速只有每小时70千米左右 。这是由于火车车轮和轨道之间存在着摩擦力所致 。而磁悬浮铁路则不存在这样的问题,因为它是悬浮在空中行驶的 。
磁悬浮铁路是怎样设计出来的呢?摆弄过磁铁的人,对磁悬浮铁路的火车为什么能浮在空中应该很容易理解 。当我们把一块磁铁的.极和另一块磁铁的S极挨近时 , 它们会立即吸在一起 。但如果把一块磁铁的.极和另一块磁铁的.极靠近 , 它们总是挨不到一块 , 即使用力把它们挤在一起,只要一松手,它们就会立即分开,因为在它们之间存在着一种排斥力 。这叫做“同极相斥” 。
磁悬浮铁路就是利用磁铁同极相斥的原理制成的 。火车和铁轨经过特殊的设计,通电后由于火车和铁轨的磁场同极相斥,火车就被磁场的排斥力“顶”得悬空了 。
我国在20世纪90年代初开始研制磁悬浮铁路,并已研制出第一辆试验性磁悬浮列车 。发达国家研制出的可以行驶的磁悬浮列车 , 其速度已达每小时500千米以上 。也许不久的将来 , 您就可以乘坐它 , 体会平地“飞行”的感觉了 。
磁悬浮列车的原理是运用磁铁“同性相斥 , 异性相吸”的性质,使磁铁具有抗拒地心引力的能力,即“磁性悬浮” 。这种原理运用在铁路运输系统上,使列车完全脱离轨道而悬浮行驶,成为“无轮”列车,时速可达几百公里以上 。这就是所谓的“磁悬浮列车” 。
列车上装有超导磁体,由于悬浮而在线圈上高速前进 。这些线圈固定在铁路的底部,由于电磁感应,在线圈里产生电流,地面上线圈产生的磁场极性与列车上的电磁体极性总是保持相同,这样在线圈和电磁体之间就会一直存在排斥力 , 从而使列车悬浮起来 。
前进的原理:在位于轨道两侧的线圈里流动的交流电 , 能将线圈变为电磁体 。由于它与列车上的超导电磁体的相互作用 , 就使列车开动起来 。列车前进是因为列车头部的电磁体(N极)被安装在靠前一点的轨道上的电磁体(S极)所吸引,并且同时又被安装在轨道上稍后一点的电磁体(N极)所排斥 。在线圈里流动的电流流向会不断反转过来 。其结果就是原来那个S极线圈,现在变为N极线圈了,反之亦然 。这样,列车由于电磁极性的转换而得以持续向前奔驰 。
根据车速 , 通过电能转换器调整在线圈里流动的交流电的频率和电压 。
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