4月30日中国首辆自主产权中低速磁悬浮列车在四川成都青城山运行试验成功, 可惜我们自产的磁悬浮列车只是中低速水平(80-160公里每小时). 对于造价昂贵的磁悬浮列车跑这样的速度是没有多少价值的, 因为轮轨列车可以轻而易举的达到这个速度, 而且造价低廉, 所以这样的磁悬浮毫无竞争力. 那么为什么我们不能研制高速磁悬浮呢? 主要原因是磁悬浮很难提高悬浮的间隙, 一般常导型磁悬浮只能悬浮8-10mm, 这对于沉重庞大的列车来说是很难控制其稳定性, 由于列车在运行中机箱, 各种部件, 乘客, 行李都可能发生震动, 甚至发生共震造成车体的颠簸, 特别运行中受到风阻, 轨道偏差起伏, 下雨和冰雪天气的影响下, 很容易使车体与轨道发生碰撞和摩擦, 同时直线电机推进时也会使车体发生上下波动. 因此常导型磁悬浮很难提高其速度, 除非提高悬浮间隙. 可是要提高悬浮间隙那么常导磁悬浮就难以实现了, 必须采用超导磁悬浮才能达到较高的悬浮间距. 一但用上超导那么造价和更多的技术问题目前都难以解决.
本文就是要在常导磁悬浮的基础上来提高磁悬浮的间隙, 将现在的悬浮间隙8-10毫米提高到100毫米以上. 众所周知磁力的大小与距离的平方成反比, 也就是说间隙增加十倍那么磁力就减少100倍! 这要让普通的电磁铁提高100倍的吸力是不可能的, 除非电磁铁的大小增加100倍, 那么机车的重量和耗电量将大幅度的增加而失去了实用价值.
为此我设计了一个弹簧磁铁机构, 即将电磁铁安装在一个弹簧上, 弹簧可以作100到120毫米的弹性伸缩, 电磁铁与轨道的间隙还是采用8-10毫米. 在这个系统中当控制电流增加时,电磁铁吸引力加强, 簧片弯曲, 磁铁接近轨道, 当磁铁过分接近轨道时, 控制电流减小,电磁铁吸引力减弱, 簧片伸直, 磁铁离开轨道. 在这个过程中, 电磁铁移动的距离是100-120毫米以上, 实际上它起到了100-120毫米间隙的相同效果. 是否可以将这个间隙再扩大一些呢? 我想是完全可以的, 这就解决了磁悬浮列车不能高速的主要问题.
另外磁悬浮采用直线电机推动也有许多问题, 由于电机转子与轨道的间隙较大, 因此直线电机的推动力较小, 对于庞大机车的加速和制动都是个很大的问题. 比如上海德国的磁悬浮需要4-5分钟才能加速到最高速度, 刚刚加速到最大时速就要开始制动, 这对于短距离的高速磁悬浮失去了速度的意义. 因此我建议磁悬浮列车采用电动牵引车推动, 电动牵引车可以采用橡胶轮胎, 这样可以在十几秒钟将列车加速到最高时速, 同时橡胶轮胎的制动效果也绝对出色. 采用电动牵引车并不会影响磁悬浮列车的震动和噪音, 因为震动的只是牵引车, 实际上电动牵引车也不会有很多噪音和震动, 这些都是十分成熟的技术. 采用电动牵引车那么技术问题就十分简单了, 造价也十分低廉.
看看西安交大的磁悬浮搞了十几年了, 从高温磁悬浮到现在的常导磁悬浮折腾来折腾去还没搞出个象样的东西钱倒花了不少, 干嘛不早点请偶去呢? |
发表于 2007-6-17 17:26:46