大型磁悬浮.docx

大型磁悬浮磁悬浮概述:大型磁悬浮技术是起源于德国,早在1922年德国工程师赫尔曼·肯佩尔就提出了电磁悬浮原理,并于1934年申请了磁悬浮列车的专利。1970年代以后,随着世界工业化国家经济实力的不断加强,为提高交通运输能力以适应其经济发展的需要,德国、加拿大、法国、英国、等发达国家相继开始筹划进行磁悬浮运输系统的开发。目前大型磁悬浮国内外研究的热点是磁悬浮轴承和磁悬浮列车,而应用最广泛的是磁悬浮轴承。它的无接触、无摩擦、使用寿命长、不用润滑以及高精度等特殊的优点引起世界各国科学界的特别关注,国内外学者和企业界人士都对其倾注了极大的兴趣和研究热情。大型磁悬浮历史:国际 20世纪60年代,世界上出现了3个载人的气垫车实验系统,它是最早对磁悬浮列车进行研究的系统。随着技术的发展,特别是固体电子学的出现,使原来十分庞大的控制设备变得十分轻巧,这就给磁悬浮列车技术提供了实现的可能。1969年,德国牵引机车公司的马法伊研制出小型磁悬浮列车系统模型,以后命名为TR01型,该车在1km轨道上时速达165km,这是磁悬浮列车发展的第一个里程碑。在制造磁悬浮列车的角逐中,日本和德国是两大竞争对手。1994年2月24日,日本的电动悬浮式磁悬浮列车,在宫崎一段74km长的试验线上,创造了时速431km的日本最高记录。1999年4月日本研制的超导磁悬浮列车在实验线上达到时速552km,德国经过20年的努力,技术上已趋成熟,已具有建造运营线路的水平。原计划在汉堡和柏林之间修建第一条时速为400km的磁悬浮铁路,总长度为248km,预计2003年正式投入营运,但由于资金计划问题,2002年宣布停止了这一计划。中国对磁悬浮列车的研究工作起步较迟,1989年3月,国防科技大学研制出中国第一台磁悬浮试验样车。1995年,中国第一条磁悬浮列车试验线在西南交通大学建成,并且成功进行了稳定悬浮、导向、驱动控制和载人运行等时速为300km的试验。西南交通大学这条试验线的建成,标志中国已经掌握了制造磁悬浮列车的技术。磁悬浮原理电磁悬浮技术(iclevitation)简称EML技术。它的主要原理是利用高频电磁场在金属表面产生的涡流来实现对金属球的悬浮。将一个金属样品放置在通有高频电流的线圈上时,高频电磁场会在金属材料表面产生一高频涡流,这一高频涡流与外磁场相互作用,使金属样品受到一个洛沦兹力的作用。在合适的空间配制下,可使洛沦兹力的方向与重力方向相反,通过改变高频源的功率使电磁力与重力相等,即可实现电磁悬浮。一般通过线圈的交变电流频率为104—105Hz。磁悬浮技术的系统,是由转子、传感器、控制器和执行器4部分组成,其中执行器包括电磁铁和功率放大器两部分。假设在参考位置上,转子受到一个向下的扰动,就会偏离其参考位置,这时传感器检测出转子偏离参考点的位移,作为控制器的微处理器将检测的位移变换成控制信号,然后功率放大器将这一控制信号转换成控制电流,控制电流在执行磁铁中产生磁力,从而驱动转子返回到原来平衡位置。因此,不论转子受到向下或向上的扰动,转子始终能处于稳定的平衡状态。分类目前世界上有三种类型的磁悬浮。一是以德国为代表的常导电式磁悬浮,二是以日本为代表的超导电动磁悬浮,这两种磁悬浮都需要用电力来产生磁悬浮动力。而第三种,就是中国的永磁悬浮,它利用特殊的永磁材料,不需要任何其他动力支持。磁悬浮列车优