磁懸浮火車

內容介紹

磁懸浮火車是今世界的快節奏運作，要求速度更快的運輸工具。沒有車輪的陸上無接觸式有軌交通工具，時速可達到500公里。以新材料、新技術為基礎開發新型的高速火車。

磁懸浮列車是世界各國研製最早的新型列車之一，它藉助於磁力來懸浮、導引與驅動車輛。磁懸浮列車不同於普通鐵路列車的主要特徵是它不使用車輪，而依靠電磁作用力把車輛懸浮在軌道上方，除了空氣摩擦之外，沒有輪軌接觸所帶來的阻力,從而克服了傳統列車車軌粘著限制、機械噪聲和磨損等問題，並且具有啟動、停車快和爬坡能力強等優點。普通列車是靠內燃機車或者電力機車來牽引的。其次，磁懸浮列車的推動力來自於直線電機，它的動力直接產生於列車和軌道之間，在高速行駛時就像一架超低空飛行的飛機，時速可達到500~1000千米。

磁懸浮列車有兩種類型：一種是日本採用的排斥式電動系統，另一種是德國開發的吸引式電磁系統。至2013年，日本、德國、法國、韓國、俄羅斯和中國等都已研製成功磁懸浮列車

1962年起，日本開始設計磁懸浮列車，它主要是利用磁極之間的吸引或排斥力，將列車懸於軌道上方並產生動力，驅使列車前進。1978年，利用常導磁體，日本生產出時速307.8千米的第一輛磁懸浮列車。1997年12月，日本試製的“MLX-01”超導磁懸浮列車創造了新的世界紀錄：時速550千米

德國將在2005年率先建成世界上第一條磁懸浮鐵路。這條正在建設中的從柏林至漢堡全長為285千米的磁懸浮鐵路，平均時速為250千米，最高時速可達400千米，人們乘坐磁懸浮列車僅需1小時便可從柏林到達漢堡，比乘坐的高速列車節約'2小時。

一個旅行者要出行到1000千米以外的地方，如果坐飛機，加上到機場的時間大約五六個小時，而乘坐磁懸浮列車，只要二三個小時，多么快捷!在擁擠的大城市，由於磁懸浮列車是“飛”在軌道上的，無機械接觸、噪聲低，而且高速、、平穩，污染環境、節省能源，所以是一種理想的交通大玩具。

主要原理

一般的子彈火車能以30 0 km/h的速度前進。由於火車與路軌之間的磨擦力限制了火車的最高速度，所以人們便開始研究能懸浮於路軌之上的火車，於是便有磁浮火車的出現了。

顧名思義，磁浮火車是利用磁力使火車懸浮於路軌之上。磁浮火車經常被稱為MagLev，即Magnetically Levitated train的簡寫。但是，利用一般的磁鐵並不能把火車穩定地浮起。要是你將兩塊磁鐵的北極相對，你會發現無法使一塊磁鐵穩定地浮在另一塊上(圖一)。所以，要把火車浮起並不如想像中般簡單。

真正磁浮火車是如何浮起來的？德國科學家設計了一個名為Transrapid的系統，利用了「電磁力懸浮法」(EMS)把火車浮起(圖二)。在這個系統中，火車的底部包著一條導軌，在火車底部起落架的電磁鐵向著導軌，磁力使火車懸浮在導軌之上約一厘米，即使在靜止的時候，火車仍然保持浮起。其他導引磁鐵則能使火車在行使時保持穩定。

日本的科學家則利用了「電動力懸浮法」(EDS)把火車浮起。還記得甚么是「電磁感應」嗎？當磁鐵在導體附近移動，導體內的磁場會因而改變(圖三)，並感應出電流。感應電流又能產生磁場，根據楞次定律，這樣產生出來的磁場總是傾向於抗拒引起這個感應的改變。「電動力懸浮法」套用了電磁感應的原理。圖四(a)顯示了這種磁浮火車的原理。火車在導槽內行走，槽的兩邊安有一系列"8"字形的線圈。當一輛列車快速駛過時，車兩邊的超導磁鐵便會線上圈上感應出電流。巧妙的是，超導磁鐵在"8"字形的線圈中心以下經過，因此"8"字形線圈下半部的磁通量改變比上半部大，感應出如圖四(b)所示的電流，產生磁力。"8"字形線圈下半部的磁極與超導磁鐵的磁極相同，上半部則與之相反，結果是這兩部分的線圈對超導磁鐵產生的磁力，都有一個向上的分力，把列車懸浮起來。由於"8"字形線圈只有在超導磁鐵運動時才能感應出電流並產生磁性，因此當火車靜止的時候，便不能浮起。所以，火車在啟動時會首先靠輪子來滑行，直到產生的磁力足以承托火車的重量，才將輪子收起來，就好像飛機起飛一樣。

磁懸浮火車

基本介紹

內容介紹

主要原理

相關詞條

熱門詞條