磁牵引力是如何产生的
磁悬浮列车是利用磁极吸引力和排斥力的高科技交通工具。简单地说,排
斥力使列车悬起来,吸引力让列车开动。磁悬浮列车车厢上装有超导磁铁,铁
路底部安装线圈。通电后,地面线圈产生的磁场极性与车厢的电磁体极性总保
持相同,两者“同性相斥”,排斥力使列车悬浮起来。 (见图①)与常规的动
力来自于机车头的火车不同,磁悬浮列车的动力来自于轨道。轨道两侧装有线
圈,交流电使线圈变为电磁体,它与列车上的磁铁相互作用。列车行驶时,车
头的磁铁(N极)被轨道上靠前一点的电磁体(S极)所吸引,同时被轨道上稍
后一点的电磁体(N极)所排斥———结果是前面“拉”,后面“推”,使列
车...全部
磁悬浮列车是利用磁极吸引力和排斥力的高科技交通工具。简单地说,排
斥力使列车悬起来,吸引力让列车开动。磁悬浮列车车厢上装有超导磁铁,铁
路底部安装线圈。通电后,地面线圈产生的磁场极性与车厢的电磁体极性总保
持相同,两者“同性相斥”,排斥力使列车悬浮起来。
(见图①)与常规的动
力来自于机车头的火车不同,磁悬浮列车的动力来自于轨道。轨道两侧装有线
圈,交流电使线圈变为电磁体,它与列车上的磁铁相互作用。列车行驶时,车
头的磁铁(N极)被轨道上靠前一点的电磁体(S极)所吸引,同时被轨道上稍
后一点的电磁体(N极)所排斥———结果是前面“拉”,后面“推”,使列
车前进(见图②)。
当列车到达图③所标的位置时,在线圈里流动的电流流向
就反转过来了。其结果就是原来那个S极线圈,现在变为N极线圈了,反之亦然。
这样,列车由于电磁极性的转换而得以持续向前奔驰。
磁悬浮列车运行时,应当与轨道始终保持10厘米的间隙。
任何的偏差对于
列车的稳定性都是很危险的。但磁场解决了这个问题。由于在轨道底端的磁体
与车厢上的磁体是同一极性,它们之间总有排斥力,如果因为某种原因使得列
车悬浮高于10厘米,也就意味着列车向轨道产生的磁场逐渐变弱的区域移去,
从而它所得到的悬浮力减少,这样列车又会回落至10厘米的高度。
相反,如果
车厢太靠近铁轨,将遇到轨道磁场非常大的阻力,并得到较大的排斥力,这就
使列车又能与铁轨保持正常距离。这样,就没必要去监控悬浮的距离了。
磁悬浮列车最大的优点就是速度快,其时速可达400—550公里,通过调节
通过磁体的电流强度,可以方便地改变列车的速度。
而传统轮轨列车经过100
多年发展,最高时速仅为300—350公里,如进一步提速,就会受到用轮轨支承
和受电弓供电的限制。高速磁悬浮列车用电磁力将列车浮起而取消轮轨,采用
长定子同步直线电机将电供至地面线圈,从而取消受电弓,实现了与地面没有
接触、不带燃料的地面飞行,克服了传统轮轨铁路的主要困难。
由于是抱在轨
道上悬浮行驶,并且按飞机的防火标准配置设施,因此乘坐平稳舒适,安全性
非常高。
有人会担心,万一停电,列车会不会马上掉下来,其实这个问题在设计时
早就考虑到了。磁悬浮列车上装有储备电源,一旦发生断电现象,系统会自动
切换到储备电源上来,储备电源可以继续维持列车行驶一段时间,在此过程中,
列车速度会逐渐慢下来,离地面的高度也逐渐下降,最后平稳落地。
不会出现
停电后,高速行驶的列车骤然降落的情况。收起
