李永乐讲磁悬浮原理
磁悬浮原理是指利用磁场同名相斥的原理,通过控制斥力的大小和方向使斥力和重力的大小相等,让上方的磁体悬浮于空中。
物体受地球引力,而产生一个大致指向地心的重力,如果物体所受的其他重力的反向力小于重力,那么物体就会下坠,相同时就会悬浮,大于时侧升空。
两个磁性物体或磁场在靠近的时候会互相作用,同名相斥和异名相吸。磁悬浮现象应用的主要场景有磁悬浮风力发电机和磁悬浮列车。
延伸阅读
磁浮列车原理
磁悬浮列车原理:
磁浮列车利用了电磁铁同性相斥的原理,地上不放置永久电磁铁,只安装一个不结线的线圈,当移动的磁力线穿过线圈时,就产生电流电磁感应现象,这时地上线圈因有电流流动而变成磁体。装有电磁铁的车体在轨道线圈上移动,就会产生斥力,使列车神奇地悬浮在导轨上。改变列车速度是通过变换频率实现的,这个变换频率和电力的装置称为双向离子变频器。
磁悬浮技术的工作原理
转子受到一个向下的扰动,就会偏离其参考位置,这时传感器检测出转子偏离参考点的位移,作为控制器的微处理器将检测的位移变换成控制信号,然后功率放大器将这一控制信号转换成控制电流,控制电流在执行磁铁中产生磁力,从而驱动转子返回到原来平衡。
磁悬浮列车为什么会浮起来
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.
磁悬浮列车的原理是什么
磁悬浮列车的原理:
使用安装在车辆两侧转向架上的正常导电磁铁(悬挂电磁铁)和铺设在线路导轨上的磁铁,磁场产生的吸引力将使车辆浮动。车辆和轨道面粉之间的间隙与吸引力的大小成反比。
为了保证这种悬挂的可靠性和列车的平稳运行,并使直线电机具有更高的功率,必须精确地控制电磁铁中的电流,以便磁场保持稳定的强度和悬挂力,并且在车体和导轨之间保持大约10毫米的间隙。
通常,用于测量间隙的气隙传感器用于执行系统的反馈控制。这种悬挂方式不需要特殊的着陆支撑装置和辅助着陆轮,对控制系统的要求可以稍低一些。
因为超导磁体的电阻为零,所以在操作中几乎不消耗能量,并且磁场强度非常高。超导体和导轨之间产生的强大排斥力可以使车辆漂浮。当车辆向下移动时,超导磁体和悬浮线圈之间的距离减小,电流增加,悬浮力增加,车辆自动返回到初始悬浮位置。
这个间隙与速度大小有关,车体只有在达到100公里/小时时才能浮动,因此,车辆必须配备机械辅助支撑装置,如辅助支撑轮和相应的弹簧支撑,以确保列车安全可靠地着陆。控制系统应能实现启动和停止的精确控制。
扩展资料
磁悬浮列车的现状:
国际上有代表性的几种磁悬浮列车有:高速常导磁悬浮列车,低速常导磁悬浮列车以及高速超导磁悬浮列车。高速常导磁浮车为德国研制TR系列;低速常导磁浮车为日本研制的HSST系列;高速超导磁浮车为日本研制MLU系列。
目前,世界磁悬浮列车技术领域中,日本和德国两个国家占据领先地位。德国现拥有一条长34。5km哑铃式的载人磁悬浮列车试验线,其最高运行速度可达450km/h,载客时车速则为420km/h。目前,该条试验线上运行的磁悬浮列车是最新研制成功的TR-08型磁悬浮列车。
它从启动到加速、减速直至停车绕试验线两圈不到10min,平均速度为300km/h,人们乘坐时没有丝毫不舒服的感觉。日本在研制低速常导磁悬浮系列HSST之外,着重探索高速超导磁悬浮。目前已建成一条长度为18.4km的超导磁悬浮列车试验线,其最高运行速度可达到550km/h。
据有关专家介绍,日本之所以研究和发展超导磁悬浮列车,是因为超导磁悬浮列车100mm的悬浮间隙比常导磁悬浮列车的10mm悬浮间隙更能抵御地震灾害对列车运行的影响,而日本恰恰是多地震的国家。
我国也掌握了磁悬浮列车的关键技术,比较有影响力的有国防科技大学和株洲电力机车所合作准备用于八达岭旅游线,长达2km的低速常导磁悬浮;由西南交通大学研制的应用于成都青城山旅游区的国内第一条磁悬浮列车试验线。
不久的将来,“未来号”磁悬浮列车就可以载着观光游客游览,让国人亲身体验一下“飞”起来的滋味;另外还有铁道科学研究院,在磁悬浮技术研究方面也已初具规模。
磁悬浮技术是一项高科技集成技术,它不光应用于磁悬浮铁路,还可以有其他方面的应用。可以预期,随着磁悬浮技术的不断普及,更多的应用产品将会不断出现。
参考资料来源:
人民网-长沙研制出全国首辆磁悬浮列车
磁悬浮电路原理
原理很简单,就是通电导线(通常是线圈)产生磁场,把永磁体或者另外一个线圈给悬浮起来,但是实现起来不容易,如果你学过高中物理可能会觉得就是一个右手定则,一个同性相斥,不过要考虑作用力的大小,方向,分布,以及导线的散热等等因素,实际制造是很复杂的,如果只是想弄一个出来玩玩也简单,用电线在塑料圆环上绕成线圈,越密越好,同上直流电就成了电磁铁,你拿一块小磁铁放上去,它虽然不会悬浮(因为自制的线圈磁场不均匀,受力不均会产生翻转,最终会同性相吸加速落下来)但是也可以让你感受到他们之间的力
解释一下磁悬浮的运作原理
磁悬浮列车目前可分为两种:一种是电磁悬浮列车;一种是超导磁悬浮列车。不论是电磁悬浮还是超导悬浮,都利用的是电励磁,然后利用磁场的吸引或者排斥作用。这个和我们平时生活中所说所用的磁铁(永磁体)关系不是太大。下面仅介绍一下磁悬浮原理。
电磁悬浮列车(吸引)
电磁悬浮列车是利用电使电磁铁产生铁磁性,利用电磁铁的吸引使轨道和车厢的分离,通过改变励磁电流来控制悬浮间隙大小。上海的磁悬浮列车就是这个原理。
超导磁悬浮列车(排斥)
超导磁悬浮列车利用的是电产生的磁和处于超导态的超导体之间的斥力使车厢悬浮。超导体在超导态具有完全抗磁性,可以在磁场中浮起来。完全抗磁性其实是超导体在磁场中感应出超导电流,电流产生磁场抵消外场。日本好像有一列。
放一个超导磁悬浮的滑板的动图简单理解一下。地板应该是磁铁提供磁场,滑板是超导体,冒烟应该是液氮气化。滑板在液氮冷却下进入超导态,在磁场中悬浮。