磁悬浮报告

物理论文

关于磁悬浮列车

论文作者姓名

所在班级

指导老师

完成时间 张君易 信处111 任基 2012.12.16

关于磁悬浮列车

摘要

磁悬浮列车是利用轨道的磁力是列车漂浮在空中，走时不需接触地面，因此只受来自空气的阻力的高速列车，由于它的高速性，这必然会成为未来快速铁路的发展趋势。同时，磁悬浮列车也有其缺点，如何利用好磁悬浮技术是未来所需解决的问题。

关键词：磁悬浮列车，磁力，高速列车。

目录

论文总页数：6页

1 引言 ............................................................................................................................................. 1

2 磁悬浮列车的原理 ...................................................................................................................... 1

2.1 磁悬浮列车的悬浮原理 ............................................................................................................. 1

2.2 磁悬浮列车的工作原理 ............................................................................................................. 1

3 磁悬浮列车的优缺点................................................................................................................... 2

3.1 磁悬浮列车的优点 ..................................................................................................................... 2

3.2 磁悬浮列车的缺点 ..................................................................................................................... 2

4 磁悬浮列车的发展现状 ............................................................................................................... 3

5 磁悬浮列车面临的困难 ............................................................................................................... 3

结论 ................................................................................................................................................... 5

参考文献 ........................................................................................................................................... 6

1 引言

磁悬浮列车是现在世界上最快的高速列车，其最快时速能超过500km/h，比轮轨高速列车的300多公里还要快。磁悬浮技术始于德国，现在在磁悬浮列车技术方面德国和日本走在世界的最前列，中国的磁悬浮技术相对起步较晚，但现在已达世界先进水平。

2 磁悬浮列车的原理

2.1 磁悬浮列车的悬浮原理

磁悬浮列车利用“同名磁极相斥，异名磁极相吸”的原理，让磁铁具有抗拒地心引力的能力，使车体完全脱离轨道，悬浮在距离轨道约1厘米处，腾空行驶，创造了近乎“零高度”空间飞行的奇迹。

2.2 磁悬浮列车的工作原理

由于磁铁有同性相斥和异性相吸两种形式，故磁悬浮列车也有两种相应的形式：一种是利用磁铁同性相斥原理而设计的电磁运行系统的磁悬浮列车，它利用车上超导体电磁铁形成的磁场与轨道上线圈形成的磁场之间所产生的相斥力，使车体悬浮运行的铁路；另一种则是利用磁铁异性相吸原理而设计的电动力运行系统的磁悬浮列车，它是在车体底部及两侧倒转向上的顶部安装磁铁，在T形导轨的上方和伸臂部分下方分别设反作用板和感应钢板，控制电磁铁的电流，使电磁铁和导轨间保持10—15毫米的间隙，并使导轨钢板的排斥力与车辆的重力平衡，从而使车体悬浮于车道的导轨面上运行。

3 磁悬浮列车的优缺点

3.1 磁悬浮列车的优点

总的来说，磁悬浮列车具有高速，低噪音，环保，经济和舒适等特点。 磁悬浮列车采用电力驱动，其发展不受能源结构，特别是燃油供应的限制，不排放有害气体。据专家介绍，磁悬浮线路的造价只是普通路轨的85%，而且运行时间越长，效益会更明显。因为，磁悬浮列车的路轨寿命可达80年，而普通路轨只有60年。

此外，磁悬浮列车速度高，常导磁悬浮可达400-500公里/小时，超导磁悬浮可达500-600公里/小时。对于客运来说，提高速度的主要目的在于缩短乘客的旅行时间，因此，运行速度的要求与旅行距离的长短紧密相关。各种交通工具根据其自身速度、安全、舒适与经济的特点，分别在不同的旅行距离中起骨干作用。专家们对各种运输工具的总旅行时间和旅行距离的分析表明，按总旅行时间考虑，300公里/小时的高速轮轨与飞机相比在旅行距离小于700公里时才优越。而500公里/小时的高速磁悬浮，则比飞机优越的旅行距离将达1500公里以上。

3.2 磁悬浮列车的缺点

1.由于磁悬浮系统是凭借电磁力来进行悬浮，导向和驱动功能的，一旦断电，磁悬浮列车将发生严重的安全事故，因此断电后磁悬浮的安全保障措施仍然没有得到完全解决。

2.

强磁场对人的健康，生态环境的平衡与电子产品的运行影响仍需进一步

研究。2006年，德国磁悬浮控制列车在试运行途中与一辆维修车相撞，报道称车上共29人，当场死亡23人，实际死亡25人，4人重伤。这说明磁悬浮列车突然情况下的制动能力不可靠，不如轮轨列车。 在陆地上的交通工具没有轮子是很危险的。因为列车要从动量很大降到静止，要克服很大的惯性，只有通过轮子与轨道的制动力来克服。磁悬浮列车没有轮子，如果突然停电，靠滑动摩擦是很危险的。此外，磁悬浮列车又是高架的，发生事故时在5米高处救援很困难，没有轮子，拖出事故现场困难；若区间停电，其他车辆、吊机也很难靠近。

4 磁悬浮列车的发展现状

由于磁悬浮列车具有快速、低耗、环保、安全等优点，因此前景十分广阔。由于没有轮子、无摩擦等因素，它比目前最先进的高速火车省电30%。在500公里/小时速度下，每座位/公里的能耗仅为飞机的1/3至1/2，比汽车也少耗能30%。因无轮轨接触，震动小、舒适性好，对车辆和路轨的维修费用也大大减少。磁悬浮列车在运行时不与轨道发生摩擦，发出的噪音很低。磁悬浮列车在路轨上运行，按飞机的防火标准实行配置。列车运行的动力来自固定在路轨两侧的电磁流，同一区域内的电磁流强度相同，不可能出现几辆列车速度不同或相向而动的现象，从而排除了列车追尾或相撞的可能。

5 磁悬浮列车面临的困难

首先是安全方面。由于磁悬浮系统必须辅之以电磁力完成悬浮、导向和驱动，因此在断电情况下列车的安全就不能不是一个要考虑的问题。此外，在高速状态下运行时，列车的稳定性和可靠性也需要长期的实际检验。还有，则是建造时的技术难题。由于列车在运行时需要以特定高度悬浮，因此对线路的平

整度、路基下沉量等的要求都很高。而且，如何避免强磁场对人体及环境的影

响也一定要考虑到。

参加修建上海磁悬浮快速列车的电力专家介绍，敷设在磁浮工程全线的电缆，是德国进口的一种普通铝芯制高压电缆，受电后将产生20KV高压。专家提醒有关部门，要注意工程沿线周围施工安全，并加强对沿线电缆的保护力度，以防止意外事故发生。

结论

通过本次课题的研究，可以看到人们对磁悬浮列车所持有的不同观点。当然，他们各自有自己的有力的观点，我觉得，事物都是有两面性的。磁悬浮列车有着惊人的速度，相当便捷。但是，在建造和使用时又有其缺点，并且磁悬浮技术现今还处于高速发展时期。所以，如果我们能利用好他好的一面并且避免其缺漏，从而实现科学技术造福人类的目标。但这在现在还不够成熟，需要我们和全世界各国人民不懈的努力。

参考文献

[1] 物理学 成都信息工程学院 2011,8

[2] 马文尉 大学物理 高等教育出版社 2009.8