什麼是磁浮列車(編輯修改稿)
2024-11-17 12:18 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 當(dāng)車子靜止時，由於線圈的磁束不會發(fā)生變化產(chǎn)生同極的磁性，所以利用斥力的磁浮車在靜止時並不會浮起來，這與飛機的情形很相似。此外由於必須先啟動，使線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流令列車懸浮，因此列車上必須備有輔助車輪，作為「起飛」與「降落」之用。啟動時以車輪帶動，當(dāng)時速達 40公里以上時，列車才開始懸浮，此時輪子便自動收起。 ? ，但是這種永久磁鐵的磁性並不強，要想得到具有強磁力的磁鐵，必須要用電磁鐵。一般的電磁鐵只有在通電時候才具有磁性，電流一切斷它的磁性就會消失。不過磁浮車內(nèi)所使用的電磁鐵卻和永久磁鐵一樣，永遠也不會失去磁性，這是因為磁浮車所用的電磁鐵是用超導(dǎo)電金屬 (或稱為超導(dǎo)電磁石 Super Conducting Mags 簡稱 SCM ，它是利用鈮、鈦所製成的合金線圈，在絕對溫度零度時的電阻為零 )做成的，目前所採用的冷卻方法，是將線圈浸在絕對溫度四度以下的液態(tài)氦中，再通以電流，因為在接近絕對零度中，合金線圈無電阻，電流便可在其間永不止息地流動，故通一次電後，這種線圈就像是一個永久磁鐵，永遠具有磁性。而且在製造超導(dǎo)電磁鐵中，最困難的地方就是要做好絕緣，如果讓熱侵入貯藏液態(tài)氦的氦槽內(nèi)時，會使液態(tài)氦蒸發(fā)而失去冷卻的作用。要使氦槽有良好的絕熱效果就必須有很好的絕熱材料，此外，由於車體上的線圈與地面的線圈是直接產(chǎn)生推斥作用而使車子前進，因此超導(dǎo)電線圈必須具有足夠的堅固性以應(yīng)付加於其上的力。這些絕熱作用與強度的技術(shù)都是製造超導(dǎo)電磁鐵的問題。不論科學(xué)家如何設(shè)計，絕熱工作總是無法完美，實際上氦槽內(nèi)多少還是會受到熱的侵入而使得液態(tài)氦逐漸蒸發(fā)，因此每隔一段時間就必須要將這些氦氣再液化一次，這個液化工作可以等到列車回站時再進行。目前日本國鐵已研製出一種可以搭載在車上的小型氦冷凍機，這種冷凍機的開發(fā)可以說是磁浮車成功的重要關(guān)鍵，所以現(xiàn)在正在研究如何提高超導(dǎo)電磁鐵與車載式氦冷凍裝置的性能，這些技術(shù)都是非常尖端的科技。 ? (Propulsion System)說明：馬達本身是利用磁鐵的吸力與斥力將電能轉(zhuǎn)變成旋轉(zhuǎn)能的機器，一般的電車是利用車輪將馬達的旋轉(zhuǎn)能變成推進力而線型馬達則是將 普通的馬達攤開排成一直線，以直接將電能轉(zhuǎn)變成推進力。磁浮車的線型馬達是將相當(dāng)於馬達外殼的部分固定在地上，而將馬達的迴轉(zhuǎn)磁鐵以裝在車體上的電磁鐵代替。再與列車兩側(cè)面相對的壁上，裝有相當(dāng)於一般馬達磁場線圈的線圈，只要通上電流，就會變成電磁鐵。 ? 在車體上交互排列著 N極與 S極的磁鐵，因此只要變換側(cè)面壁上的電流方向，使在車體前面壁上電磁鐵的磁性與車上電磁鐵的磁性相反，而在車體後面壁上電磁鐵的磁性與車上相同，就會產(chǎn)生前吸後推的作用而使得車子前進。由於列車一經(jīng)開動後，這種前吸後推的磁性關(guān)係就會跟著變化，所以設(shè)在壁上的電磁鐵必須通以適當(dāng)?shù)慕涣麟妬碜儞Q磁性，因此交流電的頻率與電壓可用來控制列車的速度，這就是為什麼磁浮列車 (線型馬達車 )可以由外部指揮行駛而不必駕駛員的原因。 ? 同時，車道上的強磁場也只有當(dāng)列車經(jīng)過時感應(yīng)生成，車通過了之後電流也會因金屬線圈的正常電阻而很快的消失，不致於影響通過平交道的行人和車輛。 ? (Guidance System)是為了使車體保持在車道上方，不致於左右「飄」離。由於漂浮和引導(dǎo)線圈的任何一方都有連接電力電纜，所以能保持列車行駛在軌道的中央，藉著受到距列車較遠端的邊所產(chǎn)生的吸引力和較近端的邊的排斥力使列車能一直保持移動在軌道的中心而不會偏向任何一方??！ ? ：磁浮列車以速度快著稱，那麼萬一需要緊急煞車時該怎麼辦？其實工程師早就想到這一點了。引擎煞車系統(tǒng)是一般的煞車方式，其原理相當(dāng)簡單。在物理上煞車被視為負(fù)值加速，如果行駛時需要能量，則煞車時便不需要能量。換句話說，即藉著改變電壓、頻率及分極作用，使轉(zhuǎn)化器控制線型馬達的推進力，以達到煞車的目的。 六、 [發(fā)展磁浮列車的優(yōu)點及維修 ] ? 為什麼要發(fā)展磁浮車輛？發(fā)展磁浮車輛不是為了趕時髦，而是有它實際面的考量。許多人知道磁浮車可以用來發(fā)展高速火車，因為輪軌車輛在高速的情形之下會有許許多多的技術(shù)性問題產(chǎn)生而磁浮車不會。
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