发布时间：2024-08-26 13:30:22 人气：
磁悬浮列车的原理
磁悬浮列车的原理是运用磁铁“同性相斥，异性相吸”的性质，使磁铁具有抗拒地心引力的能力，即“磁性悬浮”。这种原理运用在铁路运输系统上，使列车完全脱离轨道而悬浮行驶，成为“无轮”列车，时速可达几百公里以上。这就是所谓的“磁悬浮列车”。
列车上装有超导磁体，由于悬浮而在线圈上高速前进。这些线圈固定在铁路的底部，由于电磁感应，在线圈里产生电流，地面上线圈产生的磁场极性与列车上的电磁体极性总是保持相同，这样在线圈和电磁体之间就会一直存在排斥力，从而使列车悬浮起来。
前进的原理：在位于轨道两侧的线圈里流动的交流电，能将线圈变为电磁体。 由于它与列车上的超导电磁体的相互作用，就使列车开动起来。列车前进是因为列车头部的电磁体（N极）被安装在靠前一点的轨道上的电磁体（S极）所吸引，并且同时又被安装在轨道上稍后一点的电磁体（N极）所排斥。在线圈里流动的电流流向会不断反转过来。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。
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山东省首条地铁
青岛三号线。作为山东省的第一条地铁线路，青岛三号线全长25公里，设22座车站。连接青岛市的两座火车站，即：位于青岛西南部的青岛火车站和青岛北站。三号线经过青岛市沿海的多个重要地标，包括汇泉广场、中山公园、太平角公园以及五四广场。
阿尔斯通为三号线整条线路的144辆地铁车厢提供牵引和列车控制系统。该合同于2011年与青岛地铁公司签署。至今，中国的19条地铁线路已经安装了阿尔斯通的牵引系统，包括北京六号线和十五号线，青岛三号线等。
系统组成：
阿尔斯通供应的OptONIX牵引系统，包括牵引逆变器、电机、辅助逆变器以及列车网络控制系统等。通过使用再生电制动，这套牵引系统可以提高列车运营性能，降低生命周期成本。
与该系统配套的列车网络控制系统，有效地对接、控制并且监测列车的各个设备和流程，从而整合整个系统。
青岛三号线车辆上使用的OptONIX牵引系统以及列车控制系统均由阿尔斯通在中国的合资厂，上海阿尔斯通交通电气设备有限公司（SATEE），组织生产。牵引系统所需的电机全部由阿尔斯通另一家合资厂，西安阿尔斯通永济电气设备有限公司生产。
阿尔斯通比利时的沙勒罗瓦厂和法国的瓦郎贤辅助提供软件，法国的维勒班和塔布厂，以及比利时的沙勒罗瓦厂辅助提供部件。
磁悬浮列车的工作原理是什么
悬浮系统：目前悬浮系统的设计，可以分为两个方向，分别是德国所采用的常导型和日本所采用的超导型。从悬浮技术上讲就是电磁悬浮系统（EMS）和电力悬浮系统（EDS）。图4给出了两种系统的结构差别。
电磁悬浮系统（EMS）是一种吸力悬浮系统，是结合在机车上的电磁铁和导轨上的铁磁轨道相互吸引产生悬浮。常导磁悬浮列车工作时，首先调整车辆下部的悬浮和导向电磁铁的电磁吸力，与地面轨道两侧的绕组发生磁铁反作用将列车浮起。在车辆下部的导向电磁铁与轨道磁铁的反作用下，使车轮与轨道保持一定的侧向距离，实现轮轨在水平方向和垂直方向的无接触支撑和无接触导向。车辆与行车轨道之间的悬浮间隙为10毫米，是通过一套高精度电子调整系统得以保证的。此外由于悬浮和导向实际上与列车运行速度无关，所以即使在停车状态下列车仍然可以进入悬浮状态。
电力悬浮系统（EDS）将磁铁使用在运动的机车上以在导轨上产生电流。由于机车和导轨的缝隙减少时电磁斥力会增大，从而产生的电磁斥力提供了稳定的机车的支撑和导向。然而机车必须安装类似车轮一样的装置对机车在“起飞”和“着陆”时进行有效支撑，这是因为EDS在机车速度低于大约25英里/小时无法保证悬浮。EDS系统在低温超导技术下得到了更大的发展。
超导磁悬浮列车的最主要特征就是其超导元件在相当低的温度下所具有的完全导电性和完全抗磁性。超导磁铁是由超导材料制成的超导线圈构成，它不仅电流阻力为零，而且可以传导普通导线根本无法比拟的强大电流，这种特性使其能够制成体积小功率强大的电磁铁。
超导磁悬浮列车的车辆上装有车载超导磁体并构成感应动力集成设备，而列车的驱动绕组和悬浮导向绕组均安装在地面导轨两侧，车辆上的感应动力集成设备由动力集成绕组、感应动力集成超导磁铁和悬浮导向超导磁铁三部分组成。当向轨道两侧的驱动绕组提供与车辆速度频率相一致的三相交流电时，就会产生一个移动的电磁场，因而在列车导轨上产生磁波，这时列车上的车载超导磁体就会受到一个与移动磁场相同步的推力，正是这种推力推动列车前进。其原理就像冲浪运动一样，冲浪者是站在波浪的顶峰并由波浪推动他快速前进的。与冲浪者所面对的难题相同，超导磁悬浮列车要处理的也是如何才能准确地驾驭在移动电磁波的顶峰运动的问题。为此，在地面导轨上安装有探测车辆位置的高精度仪器，根据探测仪传来的信息调整三相交流电的供流方式，精确地控制电磁波形以使列车能良好地运行。
推进系统：磁悬浮列车的驱动运用同步直线电动机的原理。车辆下部支撑电磁铁线圈的作用就像是同步直线电动机的励磁线圈，地面轨道内侧的三相移动磁场驱动绕组起到电枢的作用，它就像同步直线电动机的长定子绕组。从电动机的工作原理可以知道，当作为定子的电枢线圈有电时，由于电磁感应而推动电机的转子转动。同样，当沿线布置的变电所向轨道内侧的驱动绕组提供三相调频调幅电力时，由于电磁感应作用承载系统连同列车一起就像电机的"转子"一样被推动做直线运动。从而在悬浮状态下，列车可以完全实现非接触的牵引和制动。
通俗的讲就是，在位于轨道两侧的线圈里流动的交流电，能将线圈变为电磁体。由于它与列车上的超导电磁体的相互作用，就使列车开动起来。列车前进是因为列车头部的电磁体（N极）被安装在靠前一点的轨道上的电磁体（S极）所吸引，并且同时又被安装在轨道上稍后一点的电磁体（N极）所排斥。当列车前进时，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。根据车速，通过电能转换器调整在线圈里流动的交流电的频率和电压。
推进系统可以分为两种。“长固定片”推进系统使用缠绕在导轨上的线性电动机作为高速磁悬浮列车的动力部分。由于高的导轨的花费而成本昂贵。而“短固定片”推进系统使用缠绕在被动的轨道上的线性感应电动机（LIM）。虽然短固定片系统减少了导轨的花费，但由于LIM过于沉重而减少了列成的有效负载能力，导致了比长固定片系统的高的运营成本和低的潜在收入。而采用非磁力性质的能量系统，也会导致机车重量的增加，降低运营效率。
导向系统：导向系统是一种测向力来保证悬浮的机车能够沿着导轨的方向运动。必要的推力与悬浮力相类似，也可以分为引力和斥力。在机车底板上的同一块电磁铁可以同时为导向系统和悬浮系统提供动力，也可以采用独立的导向系统电磁铁。
磁悬浮列车工作原理
1、导向方式磁悬浮列车利用电磁力的作用进行导向。现按常导磁吸式和超导磁斥式两种情况简述如下。
常导磁吸式的导向系统与悬浮系统类似，是在车辆侧面安装一组专门用于导向的电磁铁。车体与导向轨侧面之间保持一定间隙。
当车辆左右偏移时，车上的导向电磁铁与导向轨的侧面相互作用，使车辆恢复到正常位置。控制系统通过对导向磁铁中的电流进行控制来保持这一侧向间隙，从而达到控制列车运行方向的目的。
超导磁斥式的导向系统可以采用以下 3 种方式构成：
（1）在车辆上安装机械导向装置实现列车导向。这种装置通常采用车辆上的侧向导向辅助轮， 使之与导向轨侧面相互作用(滚动摩擦)以产生复原力，这个力与列车沿曲线运行时产生的侧向力相平衡，从而使列车沿着导向轨中心线运行。
（2）在车辆上安装专用的导向超导磁铁，使之与导向轨侧向的地面线圈和金属带产生磁斥力，该力与列车的侧向作用力相平衡，使列车保持正确的运行方向。这种导向方式避免了机械摩擦，只要控制侧向地面导向线圈中的电流，就可以使列车保持一定的侧向间隙。
（3）利用磁力进行导引的“零磁通量”导向系铺设“8” 字形的封闭线圈。当列车上设置的超导磁体位于该线圈的对称中心线上时，线圈内的磁场为零；而当列车产生侧向位移时，“8”字形的线圈内磁场为零，并产生一个反作用力以平衡列车的侧向力，使列车回到线路中心线的位置。
2、推进方式
磁悬浮列车推进系统最关键的技术是把旋转电机展开成直线电机。它的基本构成和作用原理与普通旋转电机类似，展开以后，其传动方式也就由旋转运动变为直线运动。
常导磁吸式磁悬浮采用短定子异步直线电机。在车上安装三相电枢绕组，轨道上安装感应轨。采用车上供电方式。这种方式结构比较简单，容易维护，造价低，适用于中低速城市运输及近郊运输以及作为短程旅游线系统；主要缺点是功率偏低，不利于高速运行。
其中TR 型快速动车和上海引进 的 Transrapid 06 号磁悬浮列车，以及日本的 HSST型磁悬浮列车都采用这种形式。超导磁斥式磁悬浮采用长定子同步直线电机。其超导电磁体安装在车辆上，在轨道沿线设置无源闭合线圈或非磁性金属板。
作为磁浮装置的超导电磁线圈的采用，为直线同步电机的激磁线圈处 于超导状态提供了方便条件。它们可以共存于同一 个冷却系统，或者同一线圈同时起到悬浮、导向和推进的作用。
高速长定子同步直线电机牵引系统的构成相对复杂。地面牵引系统，供电一个区间（长约30km）区间又分成许多段（约300-1000 m），每段只有列车通过时供电，各段切换由触点真空开关完成。
为使列车在段间不冲动，需两组逆变器轮 流供电，其特点为大功率、高压、大电流。动力在地面的优势有路轨电机的功率强以及车辆的设计简化、重量轻。适用于高速和超高速磁悬浮铁路。日本和加拿大决定发展这种磁悬浮系统。
4、列车动能
“常导型”磁悬浮列车及轨道和电动机的工作原理完全相同。
只是把电动机的“转子”布置在列车上，将电动机的“定子”铺设在轨道上。通过“转子”，“定子”间的相互作用，将电能转化为前进的动能。
我们知道，电动机的“定子”通电时，通过电流对磁场的作用就可以推动“转子”转动。不过耗电量巨大，就像一个个电动机铺满轨道，当向轨道这个“定子”输电时，通过电流对磁场的作用，列车就像电动机的“转子”一样被推动着做直线运动。
扩展资料：
磁悬浮技术优缺点
1、优点
磁悬浮列车有许多优点：列车在铁轨上方悬浮运行，铁轨与车辆不接触，不但运行速度非常快，可以超过500 千米/小时，；无噪音，不排出有害的废气，有利于环境保护。由于无需车轮，不存在轮轨摩擦而产生的轮对磨损，减少了维护工作量和经营成本。
它是21 世纪理想的超级特别快车，世界各国都十分重视发展磁悬浮列车。至2012年，中国和日本、德国、英国、美国等国都在积极研究这种车。日本的超导磁悬浮列车已经过在轨试验，即将进入实用阶段，运行时速可达300千米以上。
磁悬浮列车运行时与轨道保持一定的间隙（一般为1—10cm），因此运行安全、平稳舒适、无噪声，可以实现全自动化运行。
磁悬浮列车的使用寿命可达35年，而普通轮轨列车只有20—25年。磁悬浮列车路轨的寿命是80年，普通路轨只有60年。目前的最高时速是日本L0型磁悬浮列车在2015年达到的603公里/小时。
据德国科学家预测，到20年，磁悬浮列车采用新技术后，时速将达1000公里。而当前中国的轮轨列车运营速度最高时速为496公里 （法国 TGV 电气火车最高时速在2007年的测试中达到过574.8公里/小时）。
2、缺点
据称，在陆地上的交通工具没有轮子是很危险的。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。
而对于磁悬浮，当遭遇突然停电，采取的是机械臂锁死轨道强制停车，这正是磁悬浮相对于轮轨滑动摩擦制动方式而言会更加危险，会导致车毁人亡的悲剧，国外无一例建造正是此特点。
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。但是相比较于其他轮轨铁路，不论高铁、地铁，还是轻轨，也同样是高架的。
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。说明磁悬浮列车突然情况下的制动能力远远比不上轮轨列车，且安全性没有轮轨火车高（轮轨安全性高数十倍）。
百度百科-磁悬浮技术
百度百科-磁悬浮列车
磁悬浮列车原理
是运用磁铁同性相斥，异性相吸的性质，使磁铁具有抗拒地心引力的能力，即磁性悬浮。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，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。
扩展资料：
注意事项：
磁悬浮列车的最高速度可达每小时500公里以上，比轮轨高速列车的300多公里还要快。
由于磁悬浮列车是悬浮于轨道上行驶，导轨与机车之间不存在任何实际的接触，成为无轮状态，故其几乎没有轮、轨之间的摩擦，时速高达几百公里。
磁悬浮列车可靠性大、维修简便、成本低，其能源消耗仅是汽车的一半、飞机的四分之一，噪音小，当磁悬浮列车时速达 300公里以上时，噪声只有65分贝，仅相当于一个人大声地说话，比汽车驶过的声音还小。
百度百科-磁悬浮列车
动力集中式动车和普通火车的区别
1、优点不一样动车集中式列车，维修一部机车比多部动车容易；把动力系统放在远离乘客的机车较安全等。
火车，如电力机车马力大，拉得多、跑得快、爬坡的劲头足。
内燃机车能较好地利用燃料的热能、适合缺水地区使用等优点。
2、运行方式不一样
火车，火车的转向架卡在轨道上沿着轨道行驶，转弯时转向架转动，让火车沿着轨道继续行驶。 转弯时外轨高于内轨。
动车集中式列车，由一台动力机车牵引数个无动力车辆，在轨道上行驶，机车大多是在列车的最前端牵引车辆，亦有自车尾逆推牵引。
扩展资料：
火车的发展历史：
在1781年，火车先驱乔治.斯蒂芬森出生在一个英国矿工家庭，直到18岁，他还是一个目不识丁的文盲。他不顾别人的嘲笑，和七八岁的孩子一起坐在课堂里学习。1810年，他开始制造蒸汽机车。
1817年，当斯蒂芬森决定他主持修建从利物浦到曼彻斯特的铁路线上完全用蒸汽机车承担运输一条完全靠蒸汽机运输的铁路线，从此火车开始奔腾在人类的历史舞台。
1879年，德国西门子电气公司研制了第一台电力机车，重约954公斤，只在一次柏林贸易展览会上做了一次表演。1903年10月27日，西门子与通用电气公司研制的第一台实用电力机车投入使用。
1894年，德国研制成功了第一台汽油内燃机车。并将它应用于铁路运输，开创了内燃机车的新纪元。但这种机车烧汽油，耗费太高，不易推广。
1924年，德、美、法等国成功研制了柴油内燃机车，并在世界上得到广泛使用。
21世纪10年代以来，各国都大力发展高速列车，例如法国巴黎至里昂的高速列车，时速到达300公里；日本东京至盛冈的高速列车时这也达到250公里以上。人们对这样的高速列车仍贪心不满足。法国、德国等国率先开发了磁悬浮列车。中国也在上海修建了世界第一条商用磁悬浮列车线，由地铁龙阳路站到浦东机场。
百度百科-动力集中式列车
百度百科-火车
上海地铁一号线的车是哪个厂家产的？
当然是用点的，难道还是用油的不成？用油的话那废气不要把每个人都呛死啊？现在一号线上有3种款式的车型
一号线列车车身除AC06型外均以白色为主色调，两边各有一条红色的饰带，AC06型车身以红、黑、白三色为主色调，两边各有一条红色的饰带。
DC01型电动客车
制造商：德国西门子公司设计时速：80km/h车辆编成：6节编组（A＋B＋C＋B＋C＋A）（现陆续改为8节编组）车厢：长23.54米，宽3米，定员310人制造年代：1992年－1994年电机传动方式：直流传动（现陆续改为交流传动）车辆总数：16列（编号101—116）设计寿命：30年备注：2004年，102号列车中编号为92113的C车（不带受电弓的动车）受损报废。2007年，株洲电力机车为该车重新建造一节C车（编号仍为92113，但与原车不完全一样），并对全车进行改造，包括把列车的直流牵引电机更换为JD118A型交流牵引电机，及安装牵引逆变器。2007年9月，102号列车重新投入运营，车型代号为DC01A。[2]2008年，在成功修复102号列车并将其“直改交”以后，上海地铁又向株洲电力机车订购了34节新车厢，计划将剩余15列DC01型列车全部实施“直改交”，同时扩编为8节编组。新订购的车厢中30节用于101，103－116的“直改交”并扩编为8节编组，其中111－113、115、116保留车头车尾，中间加入新车厢，车型代号DC01C，原动车每两节一组插入101、103－110、114进行直改交并自扩编，代号DC01B，2节用于102扩编为8节编组，另2节原计划用于扩编AC01六改八过程中剩余的一列AC01车——117号。按原计划，扩编后117的代号为AC01C。截止2010年2月，除102号，101-116号均已改造完成上线，部分列车报站语音和关门蜂鸣声也已改为新版本。
AC01A型电动客车
AC01A型客车是在原6节车的基础上加入2节同型号车厢组合而成，扩编车厢来自于原126-129号车。
制造商：德国西门子公司设计时速：80km/h车辆编成：8节编组（A+B+C+B+C+B+C+A）车厢：长23.54米，宽3米，定员310人制造年代：1998年-1999年电机传动方式：VVVF交流传动车辆总数：8列（编号118—125）设计寿命：30年
AC01B型电动客车
AC01B型客车是将原AC01型6节编组列车两端的控制拖车与6节西门子株洲电力机车新生产的仿AC05型列车动车组合而来。
制造商：德国西门子公司，西门子株洲电力机车设计时速：80km/h车辆编成：8节编组（A＋B＋C＋B＋C＋B＋C＋A）制造年代:1998年－2001年改造年代:2006年－2008年电机传动方式：VVVF交流传动车辆总数：12列（编号126—137）备注:126-129号车除两端的控制拖车外，其余车厢用于AC01型车6节编组扩8节。130-137号车的两端车头曾在2号线上运营过，相对应车号如下:130-原217、131-原218、132-原219、133-原220、134-原221、135-原222、136-原223、137-原224。
AC01C型电动客车
AC01C型客车原计划是AC01在2006年扩编时剩下的一列6节车的基础上插入一单元非同型号动车组合而来，仅一辆，为117号车。117号车尚未开始改造时，于2009年12月22日在上海火车站站折返时与150号列车相擦。目前该列车在株洲修复并继续原计划改造。
AC06型电动客车
制造商：阿尔斯通南京浦镇车辆厂上海电气设计时速：80km/h车辆编成：8节编组（Tc＋Mp＋M＋Mp＋M＋M＋Mp＋Tc）车厢：长23.54米，宽3米，定员310人制造年代：2006年－2007年电机传动方式：VVVF交流传动车辆总数：16列（编号140—155）设计寿命：30年国产化率：＞70％昵称：胖头鱼备注：南京浦镇车辆厂和上海电气各生产其中的8列。2009年12月22日，编号为150的列车在上海火车站进站时（往莘庄方向）与正在折返的117号列车相擦，该列车已修复。说明：列车编组符号意义：
B/Mp—带受电弓的动车C/M —不带受电弓的动车A/Tc—带驾驶室拖车
上海磁悬浮列车的工作原理
上海磁悬浮列车是“常导磁吸型”（简称“常导型”）磁悬浮列车。磁悬浮列车是利用“异性相吸”原理设计，是一种吸力悬浮系统，利用安装在列车两侧转向架上的悬浮电磁铁，和铺设在轨道上的磁铁。
磁悬浮列车上装有电磁体，铁路底部则安装线圈。通电后，地面线圈产生的磁场极性与列车上的电磁体极性总保持相同，两者“同性相斥”，在磁场作用下产生的吸力使车辆浮起来。
磁悬浮列车头部的电磁体N极被安装在靠前一点的轨道上的电磁体S极所吸引，同时又被安装在轨道上稍后一点的电磁体N极所排斥。列车前进时，线圈里流动的电流方向就反过来，即原来的S极变成N极，N极变成S极。循环交替，列车就向前奔驰。 稳定性由导向系统来控制。
磁悬浮列车底部及两侧转向架的顶部安装电磁铁，在“工”字轨的上方和上臂部分的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轨道间保持1厘米的间隙，让转向架和列车间的吸引力与列车重力相互平衡，利用磁铁吸引力将列车浮起1厘米左右，使列车悬浮在轨道上运行。这必须精确控制电磁铁的电流。
铁轨两侧也装有线圈，交流电使线圈变为电磁体。它与列车上的电磁体相互作用，使列车前进。列车头的电磁体（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——结果是一“推”一“拉”。
磁悬浮列车运行时与轨道保持一定的间隙（一般为1—10cm），因此运行安全、平稳舒适、无噪声，可以实现全自动化运行。磁悬浮列车的使用寿命可达35年，而普通轮轨列车只有20—35年。磁悬浮列车路轨的寿命是80年，普通路轨有60年。此外，磁悬浮列车启动后39秒内即达到最高速度。目前的最高时速是日本磁浮火车在2003年达到的581公里/小时。
一个供电区内只能允许一辆列车运行，轨道两侧25米处有隔离网，上下两侧也有防护设备。转弯处半径达8000米，肉眼观察几乎是一条直线；最小的半径也达1300米。乘客不会有不适感。轨道全线两边50米范围内装有目前国际上最先进的隔离装置。
悬浮列车的驱动即在位于轨道两侧的线圈里流动的交流电，能将线圈变成电磁体，由于它于列车上的电磁体的相互作用，使列车开动。
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