悬浮汽车课件

1、磁悬浮汽车磁悬浮技术历史n1922年：德国工程师赫尔曼肯佩尔:电磁悬浮原理n1934年：申请了磁悬浮列车的专利。n1970年后，德国、日本等发达国家以及中国都相继开始筹划进行磁悬浮运输系统的开发。原理简要介绍n磁悬浮列车：同极相斥，异极相吸 让磁铁具有抗拒地心引力的能力，使车体完全脱离轨道（deorbit)，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。磁悬浮汽车同理。磁悬浮技术在汽车工程中的应用分析1n电磁悬浮系统具有较好的可控性，永磁悬浮系统具有良好的非线性刚度特性，且具有使用寿命长、技术实施要求不高、无噪声、无污染等优点。磁悬浮是在没有接触性约束的条件下，在

2、磁力作用下，使物体在空间处于稳定的一种状态。由于它具有非接触、无摩擦、无污染等特征，使其在工程中的应用场合显示出极大的优越性，近年来倍受工程技术人员关注。 磁悬浮技术在汽车工程中的应用分析2n按悬浮方式分，如图1 所示，磁悬浮机构可分为排斥式和吸引式两种类型。排斥悬浮的优点是对应于负荷上下位置比较稳定，但为防止其侧向移动而需垂直导向；吸引悬浮的优点是左右位置比较稳定，但上下位置不能调整，左右位置需导向。磁悬浮技术在汽车工程中的应用分析3n按动力来源分，磁悬浮机构可分为电磁悬浮和永磁悬浮两种类型。电磁悬浮系统是通过控制电磁铁的电流来达到控制间隙、悬浮物体的目的。目前，磁悬浮产品的研制尚主要限于超

3、导技术、电磁技术范畴，其在振动控制中亦主要用于主动隔振。随着超导技术的飞速发展，磁悬浮列车已步入实用化阶段，磁悬浮轴承在工业中获得了越来越广泛的应用。但因电磁悬浮系统需要较强的动力供给，控制系统较复杂，技术水平要求较高且价格昂贵，从而限制了其在工程中的应用。磁悬浮技术在汽车工程中的应用分析4n永磁悬浮系统是利用永磁体的磁感现象以及永磁体之间的斥力和引力来达到悬浮的目的。20 世纪70 年代以来，永磁材料的应用范围日益扩大。目前，永磁材料已进入第三代，并在磁性材料的研究上取得了重要突破。Nd-Fe-B系永磁材料被称为现代磁王，其潜在磁能积的理论值高达525.4KJ/m3，能推起相当于自身重量64

4、0 倍的重物，而一般铁氧体也能推起相当于自重120 倍的重物。由于永磁悬浮系统具有技术实施及维修保养水平要求不高、成本较低等优点，其在工程中的应用愈来愈广泛。 悬浮系统的设计：n德国：常导型磁悬浮(EMS Maglev) n日本：超导型磁悬浮(EDS Maglev) 从悬浮技术上讲，即电磁悬浮系统（EMS）和电力悬浮系统（EDS）。请看视频http:/ 材料在过渡到超导态时，把内部所含磁通量（magnetic flux)全部排斥出去的现象。Magnetic field lines 磁场线 首辆磁悬浮汽车首辆磁悬浮汽车n日本开发研制的。长厘米，宽厘米，高厘米、重千克的微型（模型），在米长的直线距

5、离上成功地进行了一次行驶试验，时速达千米。 Motivity 400-C 所有车轮的中间都安装了旋转发动机；在车轮的外侧，安装了两个磁铁。试验在铝板铺成的路面上进行。车轮旋转时，路面铝板(aluminium sheet)上的磁场(magnetic field)发生变化，产生感生电流（induced current)，路面磁场与车轮上的磁铁(magnet)相互作用产生浮力(flotage)和推动力(driving force)。当时速超过千米时，汽车模型悬浮距路面至毫米(millimetre) ，异常平稳地向前行驶。n2012年北京国际车展,德国大众公司公布概念模型（ “大众自造”计划消费者自设

6、）n“磁悬球形车”（外形前卫 ） 后续n“炫彩音乐车”（神奇多变）n“智能车钥匙”（高科技元素）磁悬球形车磁悬球形车n 外表似透明悠悠球(yo-yo)，最多两名乘客。此悬浮汽车运行时需依靠电磁道路网的引导从起点漂浮着前进至目的地，行进时车身距离地面高度约为30至60厘米左右。 双座、无轮的磁浮球型概念车， n 创意来自：“怪盗dark520”(本名王佳) n无轮车不是梦，智能从此开始（前瞻性）“Hover”n将地下的矿产资源转换为能量，从而驱动汽车行驶。自动驾驶功能，透过声控系统开启自动导航 。n随车配备感应器+智能电脑系统：探测障碍物，自动增减车速，计算安全路线（增加了安全系数）。n自动刹车，让扁圆（oblate)车体在地狭人稠的都会区自在穿梭，根据环境，安全且高效的滑行于遍布城市的电磁网络，并且减少碳排量及油耗，成为绿色环保的最佳通勤帮手。 n详见视频http:/ n常导磁悬浮技术的悬浮高度较低，因此对线路的平整度、路基下沉量及道岔结构方面的要求较超导技术更高。 n超导磁悬浮技术由于涡流效应悬浮能耗较常导技术更大，冷却系统重，强磁场对人体，环境，电子产品的平衡都有影响。 磁