磁懸浮技術的發展

2020-12-15 那些年logo

我們都知道閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線的運動時,導體中就會產生電流,這種現象叫電磁感應現象。而閉合電路中由電磁感應現象產生的電流叫做感應電流。這種現象叫做磁生電。然而反過來電生磁就是用一條直的金屬導線通過電流,那麼在導線周圍的空間將產生圓形磁場。導線中流過的電流越大,產生的磁場越強。磁場成圓形,圍繞導線周圍。這個要檢測的話可以在通電導線周圍放一個懸吊著的磁針,當給導線通電的時候放在旁邊的磁針會有轉動。如果電流越大,磁針轉動的也就越明顯。

磁鐵

磁體能夠吸引鋼鐵一類的物質。它的兩端吸引鋼鐵的能力最強,這兩個部位叫做磁極。能夠自由轉動的磁體,例如懸吊著的磁針,靜止時指南的那個磁極叫做南極,又叫S極;指北的那個磁極叫做北極,又叫N極。異名磁極相互吸引,同名磁極相互排斥。它們之間是通過我們看不見摸不著的一種叫磁場來實現的。如在一塊磁鐵面前就在磁鐵周圍分布著磁場。我們雖然看不到,但是可以體驗到。怎麼體驗呢?從新拿一個磁鐵,把原來的磁鐵不動,當把新的磁鐵靠近它們的時候感覺會吸引在一起或者你使勁把它們要弄在一起它們好像不同意似的,然後把新拿來的磁鐵換一個方向它們又吸引在一起。磁鐵之間的相互作用就是通過磁場來實現的。

隨著科技的不斷發展以及技術的改善這中現象已經運用在我們生活當中來了雖然技術還要完善。我們現在知道的就是電磁懸浮技術,磁懸浮就是利用了同名磁極相互排斥的原理。當物體在磁場所受到的力與物體本身所受到的重力一致時,改物體就會懸浮起來!

磁懸浮列車

電磁懸浮技術(electromagnetic levitation )簡稱EML技術。它的主要原理是利用高頻電磁場在金屬表面產生的渦流來實現對金屬球的懸浮。將一個金屬樣品放置在通有高頻電流的線圈上時,高頻電磁場會在金屬材料表面產生一高頻渦流,這一高頻渦流與外磁場相互作用,使金屬樣品受到一個洛淪茲力的作用。在合適的空間配製下,可使洛淪茲力的方向與重力方向相反,通過改變高頻源的功率使電磁力與重力相等,即可實現電磁懸浮。

上海磁懸浮列車就是利用「同名磁極相互排斥」原理設計,是一種排斥力懸浮系統,利用安裝在列車兩側轉向架上的懸浮電磁鐵,和鋪設在軌道上的磁鐵,在磁場作用下產生的排斥力使車輛浮起來。就是說,軌道產生磁力的排斥力與列車的重力在一個相應平衡的數據時,列車就會懸浮起來。那麼它又是如何驅動的呢?懸浮列車的驅動和同步直線電動機原理一模一樣。通俗說,在位於軌道兩側的線圈裡流動的交流電,能將線圈變成電磁體,列車頭部的電磁體N極被安裝在靠前一點的軌道上的電磁體S極所吸引,同時又被安裝在軌道上稍後一點的電磁體N極所排斥。列車前進時,線圈裡流動的電流方向就反過來,即原來的S極變成N極,N極變成S極。周而復始,列車就向前奔馳。由於它與列車上的電磁體的相互作用,使列車開動.

那麼磁懸浮的優缺點有哪些呢?

優點:1.速度快,因為列車在鐵軌上方懸浮運行,鐵軌與車輛不接觸於是減少了列車與軌道之間的摩擦力,少了摩擦阻力速度也就大大提升。

2.維修成本低:因為是懸浮式的方式也就不需要車輪,也就不存在輪軌摩擦而產生的輪對磨損減少維修成本。

3.對環境友好:磁懸浮列車使用過程中沒有噪音以及有害氣體。運行的是利用電與磁的不斷轉換。

缺點:1.速度快,正是因為運行方式是懸浮式的,導致速度有了很大的提升。也正是如此導致列車的慣性很大想要從運行過程中停下來的話就需要花費很長的時間。

2.要是停電的話就更加危險,因為懸浮列車是在高架上的,發生事故在五米以上就很困難,何況沒有輪子拖出現場更加困難等等。

科技

隨著電子元件的集成化以及控制理論和轉子動力學的發展,經過多年的研究工作,國內外對該項技術的研究都取得了很大的進展。但是不論是在理論還是在產品化的過程中,該項技術都存在很多的難題,其中磁懸浮列車的技術難題是懸浮與推進以及一套複雜的控制系統,隨著科學技術的不斷發展與完善,相信這個技術也會不斷的成熟!相信在不久之後磁懸浮技術會使用更加安心、放心、便捷!

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