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中国高温磁悬浮高铁研究进展论文

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中国高温磁悬浮高铁研究进展论文

中国乃至世界上第一条高速磁悬浮铁路商业运行线是2001年3月1日开工建设的上海磁悬浮列车示范线,采用了蒂森克虏伯-西门子的技术。2002年3月,这条磁悬浮列车示范线下部结构工程竣工,由于投资巨大还是新型列车票价非常高,乘客特别少每年运营亏损几十亿,造成了巨大的浪费,这正是中国式特点。磁悬浮列车用电磁力将列车浮起而取消轮轨,采用长定子同步直流电机将电供至地面线圈,驱动列车高速行驶。磁悬浮列车主要依靠电磁力来实现传统铁路中的支承、导向、牵引和制动功能。列车在运行过程中,与轨道保持一厘米左右距离,处于一种“若即若离”的状态。由于避免了与轨道的直接接触,行驶速度也会提高,其正常的运营。1986年,西南交通大学就率先召开了磁浮技术与磁浮列车技术研究大会,成为国内较早启动该领域研究的高校科研单位。1988年,西南交通大学磁浮团队完成了单自由度铁球悬浮实验,对电磁吸力悬浮原理有了本质的认识。1990年,西南交通大学磁浮团队研究成功了由 4台小电磁铁构成的磁浮模型车,并实现了模型车的稳定悬浮和基于直线电机的驱动。1994年10月,连级三教授带领的研究团队成功地研制出了我国第一辆可载人4吨磁浮车及其试验线,并实现了系统的稳定悬浮与运行,这是我国在磁浮列车领域的首次突破,标志着我国开始拥有自主知识产权的磁浮列车技术。该项目1996年通过科技成果鉴定,并获该年度铁道部科技进步二等奖和1997年度国家科技进步三等奖。 此后,西南交通大学开始正式启动磁浮列车的工程化研究:1997年3月,青城山磁浮车工程试验线的可行性研究通过国家科委工业科技司组织的专家评审;1998年,青城山磁浮列车工程试验示范线工程立项,并开始筹备建设青城山磁浮列车工程试验线;2001年,开始动工修建长430m的青城山磁浮列车工程试验线。 200 1年,国防科大磁悬浮实验线路建成。同济嘉定校区内的试验线长约1.5至2公里,于2007年底建成。这一试验线首先用于试验国产A型列车。作为二期建设内容,综合实验室计划于2009年下半年建成,它包括用于结构强度实验、制动系统实验、牵引传动实验等的设备。轨道交通试验车拟于2010年研制问世。磁悬浮在中国的市场运做进展也很顺利,德国柏林到汉堡之间的磁悬浮铁路建设计划搁浅以后,转而与中国达成协议,在上海修建了一条是世界上首条进行商业运行的磁悬浮铁路。2006年4月30日,我国磁浮交通科研又一次在西南交大取得进展:采用三悬浮架结构,长11.2米,宽2.6米,高3.3米,轨距1700mm的“青城山中低速磁浮车工程实验线”联调成功,一辆具有自主知识产权的中低速磁浮列车实地正式实验运行,这标志西南交大初步掌握磁浮列车系统设计技术,验证并初步掌握中低速磁浮交通系统关键技术,为以后的中低速磁浮车工程化和应用打下必要的技术基础。 在联合企业推进中低速磁浮列车工程化中,西南交大于2005年,就与上海磁浮交通工程技术中心签订了“上海城轨磁浮列车车辆总体设计”合同,并于次年3月又签订了“上海低速(城轨)磁浮交通试验线工程悬浮控制设备供货及服务”合同,全面参加上海城轨磁浮试验线磁浮列车研制。该试验列车为三节编组,为全新结构设计并创下多个“首次”:国内首次采用整体电磁铁结构,首次采用五悬浮架结构,首次采用DC330V悬浮电源,首次采用三选二悬浮传感器,列车最高运行速度100km/h。2008年和2009年,西南交大又与中国南车股份有限公司签订“中低速磁浮交通系统方案设计研究”合同,与南车株洲电力机车有限公司签订“中低速磁浮列车方案设计研究”合同。攻关中,交大团队在系统设计首次提出了适用于中国国情的1860mm轨距和2800mm车宽。这标志着西南交通大学在联合企业推进中低速磁浮列车产业化的工作中又迈进一步。为进一步推动中低速磁浮列车工程化,交大与南车株洲电力机车有限公司于2011年又签订了“常导短定子异步驱动悬浮架试验车悬浮控制系统研制”和“常导短定子异步驱动中低速磁浮列车系统设计与试验研究”合同;于2011年签订了“常导短定子异步驱动中低速磁浮列车悬浮控制系统”,全面参加了株洲中低速磁浮列车的研制。2012年1月20日,中低速磁浮列车在南车株洲电力机车有限公司内下线,这是一条按商业运行条件设计的磁浮列车及试验线路,磁浮列车运行速度100km/h,能适应试验线各种曲线及坡道的要求。为推动中低速磁浮交通的发展与应用,2013年由钱清泉院士牵头的中国工程院 “中低速磁浮交通技术与系统发展战略研究” 项目立项,项目研究汇聚国内磁浮领域的院士专家,包括电气工程学院和牵引动力实验室相关专家教授,对我国中低速磁浮交通的发展战略进行了深入研究,论证了我国发展中低速磁浮必在性和战略意义,进一步推动了长沙中低速磁浮工程应用线的建设。据了解,2015年12月26日试运行的长沙高铁南站至黄花机场的18.55km“长沙磁浮快线”采用了此前西南交大与南车株洲电力机车有限公司研制的中低速磁浮列车系统技术,该列车悬浮系统核心技术由西南交通大学提供。 日本从1962年起,经过广泛深入地分析和论证,决定采用超导磁磁斥式磁悬浮系统。又经过10年研究,在试验线上采用ML100型试验车,实现了60公里/小时的悬浮运行。接着又研制了LSM200、ML100A试验车。1975年着手修建宫崎试验线,1977年对倒T形导轨和跨座式ML500型试验车进行了无人驾驶试验,工作进展得很顺利。1979年12月实现517公里/小时的世界最高速度。从1980年起,日本在已取得的研究成果的基础上,为使磁浮铁路向更实用化的阶段迈进,将线路的基本形状改进成U形断面,同时开发了箱形的试验车MLU-001号。该试验车由转向架、二系弹簧装置和车体等构成。车辆长 28.8米,宽3米,高3.3米。采用线性同步电机驱动,最高时速达 300~400公里。德国从70年代开始研制磁悬浮列车,采用常导磁吸式。1974年采用的TR04型磁浮车,为异步短定子,车辆长15 米,宽3.4米,重达20吨,最高时速为250公里。1983年推出的TR06型磁浮列车采用同步长定子,由两辆车组成,长54米,宽3.7,共120吨,可载客 200人,最高时速为400公里,80年代,西德在柏林修建M-Bahn磁悬浮列车系统,该系统共有三个车站,全长1.6公里,由无人驾驶系统控制,于1989年8月开始试运行,1997年7月开始商业化运行,但是在两德统一两个月后,该系统被拆除,并改为传统轮轨式铁路。1984年4月,英国从伯明翰机场到国际火车站的低速磁悬浮列车,由于速度较低(全程运行时间90分钟,平均速度25公里/小时,最高速度48公里/小时),故采用常导磁吸式和直线异步电机推进。线路为高架复线,离地面5米。车辆长6米,高3米,宽2.25米,可载客4人,总重约8吨。浮起高度恒定,为15 毫米。由于不可靠早就拆除。此外,日本航空公司正在研制市郊用的,HSDST中高速磁浮列车,采用常导磁吸式,用感应线性电机驱动,1978年在东扇岛长16公里的试验线上速度达到了307公里/小时。以后完成的HSST-03号车,长13.8米,能载运46人,总重15吨,最高时速30公里。1985年3月在筑波科学城举行的国际博览会上展出并载人运行。HSST系列磁浮列车按运营计划规定将编成列车运行。列车两端的车辆长21.8米,载运112人,中间的车辆长182米,载运120人,时速300公里。几年来的实践证明,车辆运行的可靠性很高,几乎不出故障,维修费用也很低,与超导磁悬浮车辆相比,结构相对简单,投资较少。除了日本、德国和英国以外,法国、美国、加拿大和原苏联也研制了自己的磁悬浮列车,分别采用常导磁吸式和超导磁斥式。由于制造复杂不可靠存在电离辐射不实用,都已经放弃。

摘要:通过对影响铁路运输安全稳定的“三大因素”(设备、制度、人员)相互关系的探讨,提出消除影响运输安全的不稳定因素,奠定支撑运输安全坚实基础的要求措施。在施工组织过程中,加强整体协调运转,明确结合部的分工和责任,保证铁路运输安全的持续稳定。关键词:铁路运输;安全稳定;因素;设备;施工;影响、影响运输安全的“三大因素”维持铁路运输生产所必备的先进技术设备、完善的规章制度和高素质的运营人员是保证铁路运输安全稳定的“三大因素”。铁路运输企业的设备、制度和人员情况在其安全生产中起至关重要的作用。1)铁路设备对安全的影响。对行车设备的改造施工及故障处理,多数情况需停止信号联锁的使用,要在无联锁的情况下接发列车,操纵台无显示、信号停用、道岔失去联锁,从准备进路、交递凭证、引导接车到区间列车的掌握均由人工来完成,对接发列车安全影响较大。2000年全路发生的17起行车重大、大事故中,有7起(占41.2%)是在施工情况下发生的。设备临时故障是在作业人员无准备的情况下,信号及联锁设备发生变化,一般在水害、雷击、暴风雨雪等自然环境下及设备老化等时,易发生临时故障,对运输安全影响也较大。哈尔滨铁路局每年发生影响接发列车安全的设备故障约1200起。
(2)规章制度对安全的影响。规章制度有遗漏、不严密,与现场实际不符等均会影响运输安全。规章制度不完善的原因主要是:①深入现场实际不够,未能随设备的变化及时修改相应的作业程序及制度;②工务、电务部门不能及时提供相关技术资料,影响车务部门对《车站行车工作细则》的修订、补充和完善,以及有针对性地制定安全防范措施;③没有针对设备的临时变化,及时制定作业办法和安全措施,使作业过程缺乏安全保障。
(3)作业人员对安全的影响。①作业人员对规章制度的掌握或理解有误,影响作业安全;②作业人员不严格执行规章制度,简化作业过程,影响作业安全;③作业人员应变能力差,对突发事件处理不当,影响作业安全。1999年8月2日5:10,哈尔滨铁路局万乐站因3#道岔故障(1—3联动道岔光带和表示灯无显示),影响上行出站信号不能开放,使用路票发车,5:38 Y212次旅客列车进2道停车,值班员确认3#道岔是定位后,对故障的判定和处理不当,误认为1#道岔也是定位状态,5:40列车启动行至信号机前司机发现l#道岔是反位,停车构成未准备好进路发车的险性事故。
综上所述,在设备改造施工及临时故障等情况下,如果规章制度不完善,设备作业人员应变能力差,就会影响运输安全。因此,强化设备、制度、人员及其相互间的协调配合,是确保运输安全稳定的关键。
2、强化“三大因素”的协调管理
设备是基础、制度是保证、人员是关键,三者是相辅相承、紧密相联、互相制约的统一体;同时,三者只有在动态的变化中保持相对的协调和稳定,安全才有保证,忽视了三者的动态协调与统一,维持安全稳定的支撑就将倾斜。
2.1强化施工管理,提高设备质量
从运输安全的角度规范施工,施工单位应严格按施工方案给定的时间进行施工;实施施工、验收质量责任追究,避免低标准的重复施工,尽可能减少施工次数;接收部门要严格执行日常维修、检查制度,及时处理潜在的设备隐患,减少设备故障率。在设备发生意外故障后,能在最短时间(查标定时)内到达现场,进行抢修,及时恢复设备的正常使用。
2.2跟踪设备变化,完善规章制度
(1)制定符合现场实际的规章制度。随时掌握设备变化情况,以及现场设备的特点和性能,及时修订安全防范措施,修订有关规章制度。
(2)完善施工与交接、培训制度。施工部门应有对车站技术管理人员(包括接收部门的工电维修部门)和作业人员进行培训的义务和责任,有跟踪、处理使用中发生意外问题的责任,限定最少跟踪时间;接收部门的维修人员要尽快掌握设备特点、性能和处理故障的能力。
(3)严格培训上岗制度。
(4)制定特殊情况下,接发列车作业标准。哈尔滨铁路局正在研究制定适合本局设备特点的《正常情况下接发列车作业标准》。        
2.3强化人员素质,执行作业标准
(1)强化岗位相关知识的应知应会培训。制定各工种应知必会范围,定期学习、考核和举行技术比武,引进激励机制和岗位轮岗制度。
(2)进行事故案例教育,增强安全第一的思想意识,强化作业人员对规章的理解。
(3)强化停电、施工、设备临时故障等情况下《接发列车作业标准》的学习,经常进行非正常情况下接发列车和应急处理能力的实作演练,提高非正常情况下的应变处理能力。
(4)施工中严格执行登记、消记制度,严格执行单一指挥的原则。把握好威胁运输安全的3个时候:施工开始的时候、施工完了进行调试的时候、设备临时故障的时候。
(5)严格管理,造就一批训练有素,能严格执行规章制度、作业标准化的职工队伍。
3消除不稳定因素,奠定坚实安全.“三戒”:一戒推诿扯皮。避免各部门的本位主义,相互扯皮、责任不明易产生安全漏洞;二戒信息梗塞。从提报施工方案到施工的全过程,各系统间、系统内部各业务科室间,以及各工种间要强化信息的沟通与联系,避免不了解情况的盲目作业;三戒各自为战。施工中要考虑各系统间的协调配合,互为提供方便条件。
“五强”:①强化施工方案的提报和审批。施工部门提报的施工项目、内容、影响范围、施工时间要准确无误;运输部门对施工方案的编制要科学,避免施工中发生意外事件。②强化总工程师室在施工中的组织协调作用和权威性。③强化施工协调会的作用。所有与施工有关部门汇报的施工准备、配合事项要形成会议纪要,总工程师室负责督促检查落实,任一方未落实均不能施工。④强化车站对施工安全结合部的控制。根据车站设备特点,制定切实可行的安全保障措施。重点把握5个环节:影响范围、关键作业、关键岗位、作业程序、达到标准。⑤强化作业标准的执行。各系统要严格执行施工操作规程和作业标准。
施工中严把“七关”:①把住施工协调关。涉及多部门、多单位的施工,对结合部要明确分工、落实责任。②把住请点关。严格落实施工不行车、行车不施工原则,能纳入“天窗”内的维修作业,一律在“天窗”内进行。③把住现场监控关。监控干部要重点检查安全措施的落实情况。④把住施工试验和列车放行关。施工接近尾声时,施工现场和人员易出现忙乱现象,不完全具备开通条件时,坚决不放行列车。⑤把住施工中行车设备运用和控制关。严禁超范围施工,施工方案中没有涉及的行车设备,一律不准动,特别是不准提前动行车设备进行施工准备。⑥把住非正常情况下接发列车作业关。严把施工中的“闭塞、进路、凭证”三关。⑦把住列车运行组织关。机务、车务部门要认真学习《施工方案》,按调度命令正确出示《运行揭示》,编制《施工明示图》;机车乘务员、运转车长要熟悉施工方案,认真抄录《运行揭示》。
铁路是大联动机,须各工种协同作业。随着铁路新技术、新设备的大量采用,加强施工过程中设备、制度、人员之间的协调、配合,以及结合部的管理,必能达到自控、互控、他控,保证铁路运输安全的持续稳定。

磁悬浮列车研究论文摘要

磁悬浮列车不是紧贴钢轨行驶,而是以悬浮形式,行驶在轨面上。原来,它利用了电磁感应的相吸和相斥的原理,使列车的车身浮起来,再由太阳能、风力或水力等发动的电力来推动列车前进。这种列车不会有噪音,安全平稳,不会污染生态环境。日本的磁悬浮列车,是利用电磁铁和线圈感应的磁场力量,使车身悬浮。英国伯明翰的磁悬浮列车是利用电磁和轨道之间的磁场力量来悬浮列车。

水泥搅拌车是来运泥的,而工地要用分散的泥块。为了不让泥水结成硬块,于是就边走边滚动。有一种大型的运动输车也是圆厢,它是用来运输液体的车。液罐车的圆形设计有一定的道理,首先以同样面的材料,以圆形围成的体积;再是圆形的没有边角,不容易破损。圆形的罐体承受压力也比较均匀。

人造卫星是一种高科技的传播建筑,每过几年全球必须发射一颗人造卫星。卫星由星体、转发器及接收与发射天线、太阳能电源系统、姿态控制与轨道控制系统等组成。我们看到千里以外的电视节目是由卫星发射天线到各个地区的接收战,还会分别提供一些辅助器。这样,我们就可以看到千里以外的电视节目了。

高层建筑在城市常有,是因为地价昂贵,所出只好采用高层建筑。高层建筑的形成多种多样,有方柱形、圆形、棱形等。常见的有一字形的建筑,像一个长方形的积木,抗风能力较差。圆柱形建筑抗风能力较好,采用圆柱形建筑有美国亚特兰大桃树中心广场饭店,它是世界上的锥形旅馆。锥形建筑的抗风能力,而且抗震的能力比较强大。

科技在改变我们生活,科技正把我们领进一个全新的社会。只要我们热爱科学,研究科学,观察科学,就能创造出完美的境界! 【篇二】

因此,我为2010年上海世博会确立的主题是:“科技与人文,比翼齐飞”。

人类从诞生起,便拥有了两件武器:科技与人文。从最早的钻木取火和刻石凿壁,到现今的计算机技术和日益发达的人文科学和人类文化,人类从中不断受益,并借着这两件武器产生的强大助动力,从茹毛饮血来到了信息时代。两者的作用不言而喻,而两者的关系也就如天平的两端不能偏废,缺一不可。尤其对于现今的形势来说,科技与人文的比翼齐飞更显重要。

这是加速当今时代发展的必然需要。当今时代,科学已经发展到了一个相当的高度。计算机网络和信息技术、人类基因组工程、资源的保护和利用、各种绝症的攻克等等,这所有的发展都是当今科技飞速发展的体现,给人类以希望和生存的动力。同时,科技的发展又给价值观和伦理道德带来巨大的冲击。克隆技术能否施之于人类,基因科技会否被乱用而带来灾难,这种种疑问给人类带来了不小的不安和惶恐。这时,人类便急切地需要人文科学来独当一面,解决人类发展道路上的种种困惑,扫清思想道德上的障碍,就如当年马克思主义给中国带来了新生的希望。两者的同等重要性和互补关系可见一斑。

这又是提高全人类素质的必然需要。大千世界究其本原是一个个个体——人的组合。为了世界的和平与发展,个人的作用不能视而不见,个人的素质也亟待提高,从而带动全人类素质的提高。这样的任务对于那些发展中国家尤其严峻。这就要求对个人加强“两个文明”的建设,用科技和人文——现代化的科学文化知识和正确的世界观武装人,使人成为完美的人。“只要人是完美的,世界也是完美的”。这一厢情愿的美好理想,也应该成为我们的奋斗目标。

为了配合上述主题的确立和体现,世博会可以重点建造“科技与人文——人类的翅膀”主题展馆,运用高科技的声、光、电技术,以科技与人文的发展和关系为线索,回顾人类的发展史,展望地球的前景,藉此吸引和教育参观者。各国还可自设展区,介绍本国的科技和人文情况,为各国互相了解打开一扇扇窗口。相信经过这样的努力,“科技与人文,比翼齐飞”的观念,必将深入人心。 【篇三】

曾经有这样一幅图,此图分为三个小图,而每幅图的背景都是夏日的傍晚。第一幅图描述的是一位老奶奶,她正躺在床上,疲困的眯着眼,手中还握着一把竹叶扇,一边驱赶着蚊子一边还流着一颗颗硕大的泪珠;第二幅图则是一位年纪稍大的先生,只见他坐在一把木头椅子上,手中捧着一本破旧不堪的书,但和第一幅图最不相同的是,他的解暑工具已不是一把扇子,而是他桌子上的那个金属壳的电风扇,风吹打着他那微湿的头发。不过,他似乎没有蚊子的烦恼,反而尽情的享受着阅读的乐趣;至于第三幅图就与前两幅图截然不同,图中的人物是一个小孩,他正在玩积木,没有一丝烦恼,嘴上还露着快乐的笑容。当然,这就是空调带来的便利!

从“竹叶扇”到“金属壳电风扇”再到如今家家户户都有“空调”。这就是科技的功劳!当然,科技带给我们的远远不止这些,还有两样最重要的,那就是通讯和咨询。

在古代,人们通过驿站、飞鸽传书、烽火报警、符号、语言、眼神、触碰等方式进行信息传递。而到了今天,随着科学水平的飞速发展,通信基本完全利用有线或无线电完成,相继出现了固定电话、无线电话、手提电话、互联网甚至视频电话等各种通信方式。让我们不得不说是通信技术拉近了人与人之间的距离,提高了通信的效率,深刻的改变了人类的通信。有了通讯技术后的生活,更是“芝麻开花---节节高”。人们有事就打个电话,没事也打个电话就当慰问慰问。但最有力的例子还得数那些需要紧急帮助的人们。家里如果发生火灾了,您可以立即拨打119;行驶路上发生突发事故,您可拨打110;想知道当地的一些固定电话,您可查询114;我想,这就是科技带来的便捷!而咨询的方便则更是让人们大呼“神奇”!“厉害”!“便捷”!!就拿信息咨询来说吧,信息咨询是一种基于各种信息的收集、加工、传递有效利用和反馈的业务活动。而信息咨询业是通过利用各种信息处理技术,对各类信息开展搜集、加工、整理、分析、传递,向客户提供解决问题的方案、策略、建议、规划或措施等信息产品的知识型产业。有了咨询,人们在家里就可知天下事,不是很方便吗?

人们的生活离不开科技,就像是科技改变生活一样!

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。 当今,世界上的磁悬浮列车主要有两种"悬浮"形式,一种是推斥式;另一种为吸力式。推斥式是利用两个磁铁同极性相对而产生的排斥力,使列车悬浮起来。这种磁悬浮列车车厢的两侧,安装有磁场强大的超导电磁铁。车辆运行时,这种电磁铁的磁场切割轨道两侧安装的铝环,致使其中产生感应电流,同时产生一个同极性反磁场,并使车辆推离轨面在空中悬浮起来。但是,静止时,由于没有切割电势与电流,车辆不能产生悬浮,只能像飞机一样用轮子支撑车体。当车辆在直线电机的驱动下前进,速度达到80公里/小时以上时,车辆就悬浮起来了。吸力式是利用两个磁铁异性相吸的原理,将电磁铁置于轨道下方并固定在车体转向架上,两者之间产生一个强大的磁场,并相互吸引时,列车就能悬浮起来。这种吸力式磁悬浮列车无论是静止还是运动状态,都能保持稳定悬浮状态。这次,我国自行开发的中低速磁悬浮列车就属于这个类型。 "若即若离",是磁悬浮列车的基本工作状态。磁悬浮列车利用电磁力抵消地球引力,从而使列车悬浮在轨道上。在运行过程中,车体与轨道处于一种"若即若离"的状态,磁悬浮间隙约1厘米,因而有"零高度飞行器"的美誉。它与普通轮轨列车相比,具有低噪音、低能耗、无污染、安全舒适和高速高效的特点,被认为是一种具有广阔前景的新型交通工具。特别是这种中低速磁悬浮列车,由于具有转弯半径小、爬坡能力强等优点,特别适合城市轨道交通。

一、磁悬浮技术的发展与现状 磁悬浮技术的发展始于上世纪,恩思霍斯(Eamshanws)发现了抗磁物体可以在磁场中自由悬浮,此现象于1939年由布鲁贝克(Braunbeck)进行了严格的理论证明,但是它的实际应用研究直到最近二十年才广泛开展。近年来,磁悬浮技术得到了迅速发展,并得到越来越广泛的应用。由于现代科学技术的发展,如传感器、控制技术(尤其是数字控制技术)、低温和高温超导技术,使得磁悬浮技术迅速崛起,各国都投入大量的人力、物力、进行研究。 磁悬浮由于无接触的特点,避免了物体之间的摩擦和磨损,能延长设备的使用寿命,改善设备的运行条件,因而在交通、冶金、机械、电器、材料等各个方面有着广阔的应用前景。 二、磁悬浮的应用 磁悬浮技术的应用范围从高速磁轴承到高速悬浮列车,以及大气隙的风洞磁悬浮模型等各个领域。磁悬浮轴承的研究是国外一个非常活跃的研究方向,典型对象是发电机的磁悬浮轴承(又称磁力轴承)。主动式磁悬浮轴承(AMB)以其无机械磨损、无噪声、寿命长、无润滑油污染等特点而广泛应用于航空、航天、核反应堆、真空泵、超洁净环境、飞轮储能等领域。 高速磁悬浮电机(Bearingless Motors)是近年提出的一个新研究方向,集磁悬浮轴承和电动机于一体,具有自悬浮和驱动能力,不需要任何独立的轴承支撑,具有体积小、临界转速高等特点,更适合于超高速运行的场合,也适合小型乃至超小型结构。国外自上世纪90年代中期开始进行研究,相继出现了永磁同步型磁悬浮电机、开关磁阻型磁悬浮电机、感应型磁悬浮电机等各种类型。其中感应型磁悬浮电机具有结构简单、成本低、可靠性高、气隙均匀、易于弱磁升速,是最有前途的方案之一。传统的电机由定子和转子组成,定子与转子之间通过机械轴承连接,在转子运动过程中存在机械摩擦,增加了转子的摩擦阻力,佼运动部件磨损,产生机械振动和噪声,使运动部件发热,润滑剂性能变差,甚至会使电机气隙不均匀,绕组发热,温升增大,从而降低电机效能,最终缩短电机使用寿命。磁悬浮电机利用定子和转子励磁磁场间“同性相斥,异性相吸”的原理使转子悬浮起来,同时产生推进力驱使转子在悬浮状态下运动。磁悬浮电机的研究越来越受到重视,并有一些成功的报道。如磁悬浮电机应用在生命科学领域,国外已研制成功的离心式和振动式磁悬浮人工心脏血泵,采用无机械接触式磁悬浮结构不仅效率高,而且可以防止血细胞破损引起溶血、凝血和血栓等问题。磁悬浮血泵的研究不仅可以解除心血管病患者的疾苦,提高患者生活质量,而且对人类延续生命具有深远意义。 三、磁悬浮球控制系统的工作原理 图1 磁悬浮球控制系统功能图 电磁铁绕组中通以一定的电流,产生电磁力,只要控制电磁铁绕组中的电流,使产生的电磁力与钢球的重量相平衡,钢球就可以悬浮在空中,处于不稳定的平衡状态。这是由于电磁铁与钢球之间的电磁力大小与相互之间的距离成反比,只要平衡状态稍微受扰动,就会导致钢球掉下来或被电磁铁吸住,为此必须实现闭环控制。采用电光源和传感器组成的测量装置测量钢球与电磁之间的距离y的变化,当钢球受到扰动下降,与电磁铁之间的距离增大时,控制电磁铁控制绕组中的控制电流相应增大,则钢球又被吸回到品衡状态,反之亦然。 以上讨论的是钢球在垂直方向的控制,为了使钢球能稳定地在空中悬浮,钢球在水平方向上也应有一定的稳定范围。为了解决这个问题,将电磁铁铁心指向钢球的一端呈锥体形,如图1示。当钢球在水平方向上偏离中心平衡位置时,电磁力重新指向钢球表面的发向方向。此力可分解为垂直方向和水平方向两个分量,水平方向分量使钢球恢复到原中心平衡位置。 四、对磁悬浮球控制器进行理论设计 首先建立数学模型得到钢球的数学模型为: 选取模型参数 通过对磁悬浮球控制系统的性能分析最终确立系统数学模型。 所以,磁悬浮球控制器校正后的传递函数为: 五、传递函数G(s)的性能分析 由图2示可以知道,该系统由较宽的带宽,截至频率比较大,所以控制系统有较快的快速性;相角裕度越小,系统的阻尼特性越好,动态过程较为平稳;高频斜率大,控制系统有较强的抗干扰能力,钢球能稳定地悬浮。希望采纳

磁悬浮鼓风机研究现状论文

磁悬浮鼓风机原理:由高速电机直接驱动,由变频器来调速,利用主动式磁悬浮轴承系统,通过可控电磁力对内部转动的磁悬浮轴承进行无接触、无磨损的悬浮支撑,磁悬浮轴承与叶轮直接连接,传动零损失,以此达到成功输送气体而机器内部无磨损、低噪音、无需润滑等效果。

主要部件包括高效离心叶轮、磁悬浮轴承、永磁同步电机和专用变频器四部分。该类风机采用一体化设计,其高速电机、变频器、磁悬浮轴承和微处理控制盘等均采用一体设计和集成,其核心是磁悬浮轴承和永磁电机技术。

磁悬浮鼓风机在工业领域主要应用于气体输送,可在多个行业领域应用。优点:高效率、节能。低振动、低噪音。无润滑油、无机械保养。易安装、易维护。易安装、易维护。

磁悬浮离心式鼓风机因为其无摩擦,无润滑,免维护,噪音低,效率高,为高端客户接受, 虽然总体价格较高,但是省电明显,客户受益明显。缺点就是目前价格依然高企,一次性投入比较高,个别厂家质量不稳定。

磁悬鼓风机是将磁悬浮轴承技术和高速电机技术融入于传统风机而形成的一种高效,环保节能的新型鼓风机。通过内磁悬浮轴承来控制器磁轴承通过电流产生磁场,同时由磁场产生吸力,进而实现转轴的悬浮。

磁悬浮鼓风机原理特点

高速电机通过变频电源产生频率可控的交变电流输入电机定子产生的交变磁场,带动转轴进行高速旋转,随着转轴一同作高速旋转的鼓风机叶轮带动空气从涡壳的进气口进入,空气在涡壳的导向与增压作用下成为具有一定流速与压力的气体。

磁悬浮离心式鼓风机是一种机电一体化产品,它主要由三部分组成磁悬浮轴承部分、高速电机部分和流体部分,磁悬浮轴承部分的主要功能是实现转轴的悬浮。它通过内置的径向传感器和轴向传感器检测转轴的位移信号。

磁悬浮风机确实很好。但是,磁悬浮轴承需要耗电,导致整机效率不会太高。会比空气悬浮风机低接近10%。整机效率达到84.5%这是天方夜谭。首先,电机效率不大可能超过97%。叶轮自身效率,估计所有做磁悬浮和空气悬浮风机的都不懂叶轮自身还有效率,叶轮转动就是压气机,自身的效率能达到80%已经是非常高的水平了。国际顶级涡轮增压器生产商产的专用叶轮效率不过才82%到83%。全部按照最高效率计算,97%*83%=80.51%,然后因为磁悬浮轴承带来的电力损耗,造成整机效率降低5%。磁悬浮风机最高效率也就是75.5%。

研究磁悬浮原理及其应用论文

地球是一个巨大的磁场,磁场,它是有正极和负极的悬浮磁的汽车,它是用磁场的负极,因为负极是可以相对的,嗯,这样子就会使他悬空

一、磁悬浮技术的发展与现状 磁悬浮技术的发展始于上世纪,恩思霍斯(Eamshanws)发现了抗磁物体可以在磁场中自由悬浮,此现象于1939年由布鲁贝克(Braunbeck)进行了严格的理论证明,但是它的实际应用研究直到最近二十年才广泛开展。近年来,磁悬浮技术得到了迅速发展,并得到越来越广泛的应用。由于现代科学技术的发展,如传感器、控制技术(尤其是数字控制技术)、低温和高温超导技术,使得磁悬浮技术迅速崛起,各国都投入大量的人力、物力、进行研究。 磁悬浮由于无接触的特点,避免了物体之间的摩擦和磨损,能延长设备的使用寿命,改善设备的运行条件,因而在交通、冶金、机械、电器、材料等各个方面有着广阔的应用前景。 二、磁悬浮的应用 磁悬浮技术的应用范围从高速磁轴承到高速悬浮列车,以及大气隙的风洞磁悬浮模型等各个领域。磁悬浮轴承的研究是国外一个非常活跃的研究方向,典型对象是发电机的磁悬浮轴承(又称磁力轴承)。主动式磁悬浮轴承(AMB)以其无机械磨损、无噪声、寿命长、无润滑油污染等特点而广泛应用于航空、航天、核反应堆、真空泵、超洁净环境、飞轮储能等领域。 高速磁悬浮电机(Bearingless Motors)是近年提出的一个新研究方向,集磁悬浮轴承和电动机于一体,具有自悬浮和驱动能力,不需要任何独立的轴承支撑,具有体积小、临界转速高等特点,更适合于超高速运行的场合,也适合小型乃至超小型结构。国外自上世纪90年代中期开始进行研究,相继出现了永磁同步型磁悬浮电机、开关磁阻型磁悬浮电机、感应型磁悬浮电机等各种类型。其中感应型磁悬浮电机具有结构简单、成本低、可靠性高、气隙均匀、易于弱磁升速,是最有前途的方案之一。传统的电机由定子和转子组成,定子与转子之间通过机械轴承连接,在转子运动过程中存在机械摩擦,增加了转子的摩擦阻力,佼运动部件磨损,产生机械振动和噪声,使运动部件发热,润滑剂性能变差,甚至会使电机气隙不均匀,绕组发热,温升增大,从而降低电机效能,最终缩短电机使用寿命。磁悬浮电机利用定子和转子励磁磁场间“同性相斥,异性相吸”的原理使转子悬浮起来,同时产生推进力驱使转子在悬浮状态下运动。磁悬浮电机的研究越来越受到重视,并有一些成功的报道。如磁悬浮电机应用在生命科学领域,国外已研制成功的离心式和振动式磁悬浮人工心脏血泵,采用无机械接触式磁悬浮结构不仅效率高,而且可以防止血细胞破损引起溶血、凝血和血栓等问题。磁悬浮血泵的研究不仅可以解除心血管病患者的疾苦,提高患者生活质量,而且对人类延续生命具有深远意义。 三、磁悬浮球控制系统的工作原理 图1 磁悬浮球控制系统功能图 电磁铁绕组中通以一定的电流,产生电磁力,只要控制电磁铁绕组中的电流,使产生的电磁力与钢球的重量相平衡,钢球就可以悬浮在空中,处于不稳定的平衡状态。这是由于电磁铁与钢球之间的电磁力大小与相互之间的距离成反比,只要平衡状态稍微受扰动,就会导致钢球掉下来或被电磁铁吸住,为此必须实现闭环控制。采用电光源和传感器组成的测量装置测量钢球与电磁之间的距离y的变化,当钢球受到扰动下降,与电磁铁之间的距离增大时,控制电磁铁控制绕组中的控制电流相应增大,则钢球又被吸回到品衡状态,反之亦然。 以上讨论的是钢球在垂直方向的控制,为了使钢球能稳定地在空中悬浮,钢球在水平方向上也应有一定的稳定范围。为了解决这个问题,将电磁铁铁心指向钢球的一端呈锥体形,如图1示。当钢球在水平方向上偏离中心平衡位置时,电磁力重新指向钢球表面的发向方向。此力可分解为垂直方向和水平方向两个分量,水平方向分量使钢球恢复到原中心平衡位置。 四、对磁悬浮球控制器进行理论设计 首先建立数学模型得到钢球的数学模型为: 选取模型参数 通过对磁悬浮球控制系统的性能分析最终确立系统数学模型。 所以,磁悬浮球控制器校正后的传递函数为: 五、传递函数G(s)的性能分析 由图2示可以知道,该系统由较宽的带宽,截至频率比较大,所以控制系统有较快的快速性;相角裕度越小,系统的阻尼特性越好,动态过程较为平稳;高频斜率大,控制系统有较强的抗干扰能力,钢球能稳定地悬浮。希望采纳

磁悬浮列车的毕业论文

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。 当今,世界上的磁悬浮列车主要有两种"悬浮"形式,一种是推斥式;另一种为吸力式。推斥式是利用两个磁铁同极性相对而产生的排斥力,使列车悬浮起来。这种磁悬浮列车车厢的两侧,安装有磁场强大的超导电磁铁。车辆运行时,这种电磁铁的磁场切割轨道两侧安装的铝环,致使其中产生感应电流,同时产生一个同极性反磁场,并使车辆推离轨面在空中悬浮起来。但是,静止时,由于没有切割电势与电流,车辆不能产生悬浮,只能像飞机一样用轮子支撑车体。当车辆在直线电机的驱动下前进,速度达到80公里/小时以上时,车辆就悬浮起来了。吸力式是利用两个磁铁异性相吸的原理,将电磁铁置于轨道下方并固定在车体转向架上,两者之间产生一个强大的磁场,并相互吸引时,列车就能悬浮起来。这种吸力式磁悬浮列车无论是静止还是运动状态,都能保持稳定悬浮状态。这次,我国自行开发的中低速磁悬浮列车就属于这个类型。 "若即若离",是磁悬浮列车的基本工作状态。磁悬浮列车利用电磁力抵消地球引力,从而使列车悬浮在轨道上。在运行过程中,车体与轨道处于一种"若即若离"的状态,磁悬浮间隙约1厘米,因而有"零高度飞行器"的美誉。它与普通轮轨列车相比,具有低噪音、低能耗、无污染、安全舒适和高速高效的特点,被认为是一种具有广阔前景的新型交通工具。特别是这种中低速磁悬浮列车,由于具有转弯半径小、爬坡能力强等优点,特别适合城市轨道交通。

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5.3 综合检索案例课题:城际高速磁浮列车的紧急制动控制及其应用研究(资料提供:西南交通大学)Title:Study on Emergency Braking Control in High-speed Intercity Maglev Train and its Application1.分析课题 本课题的学科分类主要属于交通运输中的列车制动装置(中国图书馆书分类号U260.35,国际专利分类号大类号码F16D)方面,涉及的知识学科门类比较专指,可以采用“分类号”结合其他限定性关键词的方式进行检索。国际专利分类号大类号码F16D的部分类目如下。 F16D 传送旋转运动的联抽器;离合器;制动器。 F16D63/00 未列入其他类的制动器;上述几种形式制动器组合(带自紧用辅助元件的制动器入49/22,51/66,55/50)。 F16D65/00 零件或部件(用于离合器的类似元件入13/58)。 该课题属自然科学领域一般层次的应用型研究,通常情况下需要首先检索时间跨度为5年左右的文献,再视具体情况回溯5~10年。信息类型涉及中外文专利、期刊、学位论文、会议文献等。2.检索工具的选择 根据检索课题的学科范围和研究的方向性质,确定需要查找的检索工具如下。 1)维普《中文科技期刊数据库》 2)万方《中国科技文献数据库群》 3)万方《中国科学技术成果数据库》 4)万方《中国学术会议论文数据库》 5)万方《中国学位论文数据库》 6)CNKI《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》 7)CNKI《中国重要会议论文集全文数据库》 8)CNKI《中国期刊全文数据库》 9)NSTL中文库:中文期刊、中文会议论文、中文学位论文;NTSL西文库:西文期刊、外文会议论文、外文学位论文、国外科技报告 10)EBSCO Host 11)AIP/APS(美国物理所/物理协会)数据库 · 12)CSA(剑桥科学文摘数据库) 13)Engineering Village 2(EI) 14)中国国家知识产权局专利检索 15)欧洲专利局 16)美国专利商标局3.确定检索途径 本课题最好选用主题(关键词)途径,必要时可结合分类途径,检索方法选用交替法,即时间法与引文法交替进行。4.确定检索词 首选检索词:城际铁路(intercity railroad);高速列车(high-speed train);高速铁路(high-speed railway);磁浮(maglev、magnetic levitation);紧急制动(emergency braking);制动控制(braking control);涡流制动(Eddy-current brake)。 备选检索词:快速列车(express trains);有限元(finite element analysis);距离限值(stance limit);模糊控制(fuzzycontr01);刹车(brake);制动力学(braking dynamics)。5.拟定检索式(仅列举部分) 1)中国国家知识产权局专利数据库或者国家科技图书文献中心数据库的基本检索式:(城际铁路 OR 高速铁路 OR 磁浮) AND (制动力学 OR 紧急制动 OR涡流制动)。 中国国家知识产权局专利数据库的界面的分类号填写F16D。 2)维普中文科技期刊数据库的检索式:k=((城际铁路+高速铁路+磁浮)*(制动力学+紧急制动+涡流制动))+c=U260.35。 3)外文数据库通用检索式:("intercity railroad" OR "high-speed railway" OR maglev*) AND brak* and (dynamics OR emergency OR "Eddy-current")。 6.检索结果(部分) 根据不同检索系统的语法规则,对上述检索式作适当的调整,并选择合适的检索字段进行检索,对上述16个数据库分别进行了检索,并利用网络搜索引擎(baidu)进行了补充查找;时间跨度均为15年。共检索出相关文献50余篇,现按文献类型部分列举如下。 1)期刊论文 (1)骆廷勇,郭其一.基于涡流制动技术的高速磁悬浮列车安全制动控制研究[J].铁道机车车辆,2006 (2)应之丁.涡流制动技术在高速列车上的应用[J].电力机车与城轨车辆,2004 (3)Wang,H-Q,Wang,C-G,Zhuang,G-S. et al. The preparation of brake linings for a high speed railway car[J].New Carbon Materials (China). 2002,17(2):29~34 (4)Wang,P.J. (Natl Tsing Hua Univ),Chiueh,S.J. Analysis of eddy-current brakes for high speed railway[J].IEEE Transactions on Magnetics,1998,34(4):1237~1239 2)学术会议论文(略) 3)专利文献(略) 4)博硕士论文(略)7.检索效果评价 高速铁路制动系统的研究,目前仍是国内外相关领域学者研究的一个热点问题。且我国一些高校及研究机构的部分研究成果已经达到或者处于世界先进水平,如浙江大学、西南交通大学等。 但目前类似的研究大多停留在理论层面上,从检索的结果看,其具体的应用性研究(如应用于城际高速铁路)较少,因此,此课题——“城际高速磁浮列车的紧急制动控制及其应用研究”社会价值及学术意义显著,具有一定的研究价值。

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