18新利最新登入磁悬浮列车的工作原理

磁化线圈沿轨道运行,称为导轨在火车上,排斥大磁铁的底盘,让火车漂浮0.39到3.93英寸(1到10厘米)导轨上方[来源:Boslaugh]。一旦悬浮列车,权力是提供给线圈在导轨的高墙内创建一个独特的磁场系统,拉,推火车沿着导轨。提供的电流线圈的导轨墙不断交替改变磁化线圈的极性。这种极性的改变导致磁场在火车前面车辆前进,尽管火车背后的磁场增加向前的推力。

磁悬浮列车悬浮在气垫空气,消除摩擦。这种缺乏摩擦和列车的空气动力学设计允许这些列车达到前所未有的地面运输速度超过每小时310英里(500公里),或两倍美铁最快的通勤列车[来源:Boslaugh]。相比之下,波音- 777商业飞机用于远程飞行最高时速可以达到562英里每小时(905公里/小时)。开发商说,磁悬浮列车最终将链接城市相距1000英里(1609公里)。以每小时310英里的速度,你可以旅行从巴黎到罗马在短短两个小时。

有些磁悬浮列车的能力更大的速度。2016年10月,日本铁路磁悬浮高速列车开辟到每小时374英里在短期内(601公里)。这样的速度给工程师希望,这项技术将被证明是有用的路线数百英里长。

德国和日本都有磁悬浮列车技术开发,测试和原型的火车。虽然基于相似的概念,但德国和日本的火车有明显的差异。在德国,工程师们开发了一个电磁悬架(EMS)系统,称为磁悬浮列车。在此系统中,火车周围包裹的底部钢导轨。电磁铁在火车底盘直接向导轨,气垫火车行驶约1/3英寸(1厘米)导轨上面,甚至使列车悬浮不动。其他指导磁铁嵌入在火车旅行期间的身体保持稳定。证明了德国磁悬浮列车磁悬浮列车与人可以达到每小时300英里。18新利最新登入然而,在2006年一次事故后(见边栏)和巨大的成本超支了慕尼黑中央Station-to-airport路线,计划修建一条磁悬浮列车在德国于2008年取消[来源:DW]。自那时以来,亚洲已成为磁悬浮活动的中心。

日本工程师已经开发出一种竞争使用一个版本的磁悬浮列车电动悬架(EDS)系统,它是基于磁铁的排斥力。日本和德国磁悬浮列车技术之间的关键区别在于,日本列车使用完工后,超导电磁铁。这种磁铁可以导电即使电源已关闭。在EMS系统中,只使用标准电磁铁线圈供电时导电。通过冷却线圈在寒冷的温度下,日本的系统节省能源。18新利最新登入然而,低温系统用于冷却线圈可以昂贵并且建设和维护成本大大增加。

系统的另一个区别是,日本的火车漂浮术近4英寸导轨上方(10厘米)。在使用EDS系统一个潜在的缺点是,磁悬浮列车必须在橡胶轮胎滚,直到他们达到发射速度约为每小时93英里(150公里)。日本工程师说车轮是一个优势,如果电源故障造成系统的关闭。同时,乘客的起搏器必须屏蔽磁场超导电磁铁产生的。

的Inductrack是一种新类型的EDS使用永久室温磁铁产生磁场而不是驱动电磁铁或冷却超导磁体。Inductrack使用一个电源加速火车直到它开始漂浮。如果权力失败,火车可以逐渐减慢和停止在其辅机轮子。

电短路回路的跟踪是一个数组包含绝缘线。在一个设计中,这些电路是一致的就像阶梯中的位置。随着火车,磁铁磁场排斥,导致火车轻轻浮起。

目前有三个Inductrack设计:Inductrack我Inductrack II, Inductrack三世。Inductrack我是专为高速,Inductrack II是适合慢速度。Inductrack III是专门为非常沉重的货物加载速度缓慢移动。Inductrack列车可以漂浮更高与更大的稳定性。只要是移动几英里每小时,一个Inductrack火车几乎可以悬浮轨道上方一英寸(2.54厘米)。火车轨道上方的大缺口意味着不需要复杂的传感系统保持稳定。

永久磁铁没有使用过因为科学家认为他们不会创造足够的悬浮力。Inductrack设计绕过这个问题,安排的磁铁安·哈尔巴赫倾数组。配置,这样的磁铁磁场的强度集中在数组而不是在它的下面。他们是由一个由neodymium-iron-boron合金新材料,产生更高的磁场。Inductrack二世设计包含两个安·哈尔巴赫倾数组生成一个强磁场以较低的速度。

值得注意的是,被动磁悬浮概念提出的一个核心特征hyperloop交通系统,本质上是一个Inductrack-style火车通过密封管,爆炸包围整个轨道。有可能hyperloops可能成为选择的方法,部分原因是他们躲避的问题空气阻力的方式定期磁悬浮不能,因此,应该能够达到超音速。有人说hyperloop可能成本甚至低于传统的高速铁路。

但是磁悬浮列车已经成熟的技术,多年的经营历史,目前还没有建立一个商业hyperloop在世界任何地方[来源:戴维斯]。

尽管磁悬浮交通首次提出一个多世纪前,第一个商业磁悬浮列车直到1984年才成为现实,当一个低速磁悬浮航天飞机开始运作之间的英国伯明翰国际火车站和机场终端伯明翰国际机场。各种磁悬浮项目已经开始,从那以后,停滞不前,或被彻底抛弃。18新利最新登入然而,目前有六个商业磁悬浮线路,它们都位于韩国、日本和中国。

磁悬浮系统是快速、平稳、高效并不能改变一个严重的事实,这些系统非常昂贵。美国匹兹堡城市从洛杉矶到圣地亚哥有磁悬浮线路的计划在进行中,但建立磁悬浮运输系统的费用(大约每英里5000万到2亿美元)已经被禁止,最终杀死了大多数的项目。一些批评人士抨击磁悬浮项目成本大约五倍传统铁路。但支持者指出,这些列车运营成本,在某些情况下,不到70%与老式火车技术[来源:大厅,Hidekazu和田中伸男(Nobuo]。

它不会帮助一些引人注目的项目都失败了。政府在老自治领在弗吉尼亚大学曾希望有一个超级飞船压缩学生来回校园开始早在2002年秋季学期,但是火车做了一些测试运行,从未真正走到40英里(64公里)的速度它承诺。火车站的2010年终于解构,但部分高架轨道系统依然存在,证明了一个1600万美元的失败[来源:基德]。

但其他项目持续下去。一个雄心勃勃的集团想要建立一个40英里(64公里)从华盛顿特区到巴尔的摩,和有很多的支持者,但项目预计将花费150亿美元。概念的高昂的价格标签可能是可笑的世界上其他地方,但这个地区的令人心碎的僵局和有限的空间意味着城市规划师和工程师需要一个创新的解决方案,和一个磁悬浮系统可能是最好的选择。一个关键卖点——扩大这个项目可以连接到华盛顿到纽约和减少旅行时间60分钟,快速通勤可以改变商业和旅游在东北[来源:Lazo,东北磁悬浮]。

在亚洲,磁悬浮本质上是已经开始繁荣。日本是兴奋地在工作东京到大阪的路线2037年5月开业。当它完成时,火车将削减近三个小时前往[来源:67分钟路透]。

中国是认真考虑许多潜在的磁悬浮线路,都需要大容量交通拥挤的地区。这些不会高速列车。相反,他们将许多人在较短的距离以较低的速度。然而,中国制造的所有自己的磁悬浮技术和即将推出的第三代商业磁悬浮线路最高时速约为125英里(201公里),与以前的版本是完全无人驾驶的,而是依靠计算机传感器加速和刹车(这个国家已经有一些磁悬浮列车在运行,但他们需要一个司机。)[来源:黄]。

不可能确切知道磁悬浮将如何图未来人类的交通工具。18新利最新登入自动驾驶汽车的进步,航空旅行会使得部署的磁悬浮线路。如果hyperloop行业管理产生动力,它可以破坏各种交通系统。甚至一些工程师怀疑飞行汽车,尽管非常昂贵,可能胜过未来的铁路系统,因为他们不需要大规模基础设施项目飞离地面。

也许在十年或二十年,世界各国将在磁悬浮列车来裁决。也许他们会成为一个关键的高速旅行,或者只是宠物项目服务只是某些人群的碎片在拥挤的市区。或者他们会淡忘历史,几乎不可思议的形式的悬浮技术,只是从未真正起飞。