資源描述：
《發(fā)表于《麗水教育》.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、熱點跟蹤磁浮列車朱海英吳再和浙江省麗水中學(xué)浙江麗水323000一、磁浮列車概述：所謂磁浮列車，就是利用常導(dǎo)或超導(dǎo)電磁鐵，與感應(yīng)磁場之間產(chǎn)生相互吸引或排斥力，將列車懸浮在“路面”上作無摩擦的運行，從而克服了傳統(tǒng)列車軌粘著限制、機(jī)械噪聲和磨損等問題，車輛運行時具有低噪音、低磨耗、平穩(wěn)舒適、無污染等優(yōu)點，并且具有啟動停車快和爬坡能力強(qiáng)等優(yōu)點.磁浮的構(gòu)想由德國工程師赫爾曼·肯佩爾于1922年提出.磁浮列車用電磁力將列車浮起而取消輪軌，采用長定子同步直流電機(jī)將電供至地面線圈，驅(qū)動列車高速行駛，從而實現(xiàn)了與地面沒
2、有接觸、不帶燃料的地面飛行.磁浮列車分為常導(dǎo)型和超導(dǎo)型兩大類:常導(dǎo)型也稱常導(dǎo)磁吸性，以德國高速常導(dǎo)列車transrapicl為代表，這是利用普通直流電磁吸力的原理將列車懸起，懸浮的氣隙較小，一般為10mm左右，常導(dǎo)型高速磁浮列車的速度可達(dá)每小時400-500公里，適合于城市間的長距離快速運輸.超導(dǎo)型高速磁浮列車也稱超導(dǎo)磁斥型，以日本的?MAGLEV為代表.這是利用常導(dǎo)磁體產(chǎn)生的強(qiáng)磁場，列車運行時與布置在地面上的線圈相互作用，產(chǎn)生電動斥力將列車懸起，懸浮的氣隙較大，一般為100mm左右，速度可達(dá)每小時5
3、00公里以上.常導(dǎo)原理概述常導(dǎo)磁浮列車工作時，首先調(diào)整車輛下部的懸浮和導(dǎo)向電磁吸力.與地面軌道兩側(cè)的繞組發(fā)生磁鐵反作用將列車浮起.在車輛下部的導(dǎo)向電磁鐵與軌道磁鐵的反作用下，使車輪與軌道保持一定的側(cè)向距離，實現(xiàn)輪軌在水平方向和垂直方向的無接觸支撐和無接觸導(dǎo)向.車輛與行車軌道之間的懸浮間隙為10mm，是通過一套高精度電子調(diào)整系統(tǒng)得以保證的.此外由于懸浮和導(dǎo)向?qū)嶋H上與列車運行速度無關(guān)，所以即使在停車狀態(tài)下列車仍然可以進(jìn)入懸浮狀態(tài).常導(dǎo)磁浮列車的驅(qū)動運用同步直線電動機(jī)的原理.車輛下部支撐電磁鐵線圈的作用就像
4、是同步直線電動機(jī)的勵磁線圈，地面軌道內(nèi)側(cè)的三相移動磁場驅(qū)動繞組起到電樞的作用，它就象同步直線電動機(jī)的長定子繞組.從電動機(jī)的工作原理可以知道，當(dāng)作為定子的電樞線圈有電時，由于電磁感應(yīng)而推動電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動.同樣當(dāng)沿線布置的變電所向軌道內(nèi)側(cè)的驅(qū)動繞組提供三相調(diào)頻調(diào)幅電力時，由于電磁感應(yīng)作用承載系統(tǒng)連同列車一起就象電機(jī)的“轉(zhuǎn)子”一樣被推動做直線運動.從而在懸浮狀態(tài)下，列車可以完全實現(xiàn)非接觸的牽引和制動.超導(dǎo)原理概述超導(dǎo)體最重要的特點是電流通過時電阻為零，有一些類型的金屬（特別是鈦、釩、鉻、鐵、鎳），當(dāng)將其置于
5、特別低的溫度下時，電流通過時的電阻就為零.在一個用超導(dǎo)體制成的電磁體（一個線圈，電流從中通過時產(chǎn)生電磁場）所構(gòu)成的電路中，從理論上講只送入一次電流，就可以在電路內(nèi)不停的流動，從而就能使電磁場持續(xù)不斷.利用超導(dǎo)體的抗磁性可以實現(xiàn)磁浮.把一塊磁鐵放在超導(dǎo)盤上，由于超導(dǎo)盤把磁感應(yīng)線排斥出去，超導(dǎo)盤跟磁鐵之間有排斥力，結(jié)果磁鐵懸浮在超導(dǎo)盤的上方.利用這種原理讓列車懸浮起來，與軌道脫離接觸，這樣列車在運行時的阻力降低很多，沿軌道“飛行”的速度可達(dá)550公里/小時.高溫超導(dǎo)體發(fā)現(xiàn)以后，超導(dǎo)態(tài)可以在液氮溫區(qū)（-19
6、6℃以上）出現(xiàn)，超導(dǎo)懸浮的裝置更為簡單，成本也大為降低.我國的西南交通大學(xué)于1994年成功地研制了高溫超導(dǎo)懸浮實驗車.二、磁浮列車的運營機(jī)理磁現(xiàn)象起源于電荷的運動（電流）.任何運動電荷或電流均在周圍空間產(chǎn)生磁場，磁場對外的重要表現(xiàn)是：（1）磁場對引入磁場的運動電荷或載流導(dǎo)體有磁力的作用.（2）載流導(dǎo)體在磁場內(nèi)移動時，磁場的作用力對載流導(dǎo)體做功.1．磁浮機(jī)理：通過改變列車上超導(dǎo)磁體磁場強(qiáng)度或磁通量，由于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，在地面軌道兩側(cè)的線圈里便產(chǎn)生了電流，又由于磁現(xiàn)象，將線圈變?yōu)殡姶朋w，其磁場極性與列車上的
7、超導(dǎo)磁體極性總保持相同，這樣在線圈電磁體和超導(dǎo)磁體之間就會一直存在排斥力，從而使列車懸浮起來，如圖1所示.圖1磁浮機(jī)理示意圖1．導(dǎo)向機(jī)理：地面上的線圈電磁體與列車上的超導(dǎo)磁體的相互作用，也能使列車開動和停止.列車前進(jìn)是因為列車頭部的超導(dǎo)磁體的N極，被安裝在靠前一點軌道上的線圈電磁體的S極所吸引，同時又被安裝在軌道上稍后一點的線圈電磁體的N極所排斥，如圖2所示.這樣，列車由于電磁極性的轉(zhuǎn)換而得以持續(xù)向前奔馳.根據(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電壓。圖2導(dǎo)向機(jī)理示意圖2．制動機(jī)理：當(dāng)
8、列車到達(dá)時，在線圈里流動的電流流向就反轉(zhuǎn)過來了，線圈電磁體上原來的S極就變?yōu)镹極，原來的N極就變?yōu)镾極.這樣，列車頭部的超導(dǎo)磁體的N極就被安裝在靠前一點軌道上的線圈電磁體的N極所排斥，又被安裝在軌道上稍后一點的線圈電磁體的S極所吸引，作用的結(jié)果就使得列車制動，停止前進(jìn).三、情景設(shè)置題：1．超導(dǎo)現(xiàn)象是1911年由荷蘭人海克·卡默林·翁內(nèi)斯（1853～1926）發(fā)現(xiàn)的.某些物質(zhì)當(dāng)溫度降低到絕對零度附近時，它們的_______會突然減小到無法測量的程度，這種現(xiàn)
