Una vez estaba jugando con un imán en casa y lo coloqué al lado de la brújula. De repente, el puntero apunta al imán y el puntero señala hacia donde se mueve el imán. Pensé que era muy divertido, así que se me ocurrió una forma interesante de jugar: dibujar con imanes. Primero até la mina del lápiz extraíble al puntero de la brújula, coloqué un trozo de papel blanco debajo y luego usé un imán para girar el puntero. Dondequiera que se atraiga el imán, la recarga se raya. Mis ojos se iluminaron cuando vi líneas similares a electrocardiogramas apareciendo en el papel.
De repente, un imán con forma de ganso pasó junto a la brújula y se enfrentó a mi imán. En ese momento, vi el puntero saltar como un resorte. Pensé que estaba deslumbrado, así que abrí la tapa para ver qué estaba pasando. El resultado sigue siendo el mismo. El puntero es atraído por dos imanes. Al ver este fenómeno, quedé muy confundido. Inmediatamente corrí a contárselo a mi padre. "¡Papá, papá, encontré levitación magnética! ¡Mira!" Papá miró mi dispositivo y no pudo reír ni llorar: "¿Llamas a esto levitación magnética? ¡Creo que son dos imanes que se atraen las manos! La verdadera levitación magnética no significa". que los polos opuestos se atraen entre sí, pero los polos iguales se repelen, porque la enorme fuerza repulsiva puede 'retener' el tren pesado en lugar de atraerlo firmemente, por lo que no se moverá".
Pregunté de nuevo. : "El tren flota. ¿Cómo te mueves después de levantarte? "Por supuesto, depende de la potencia del tren, pero como flota en el aire con poca resistencia, sigue siendo bastante rápido". Todavía no le di y busqué en línea el principio del "tren maglev". Resulta que papá también estaba equivocado. De hecho, hay imanes en trenes y vías. La fuerza repulsiva puede hacer levitar el tren o puede "empujarlo" hacia adelante. Además, la vía de delante también utiliza la gravedad para "tirar" del tren.
¡Oh, ya veo! Decepcionado, empaqué a mis "soldados derrotados" y volví a estudiar. Pero estoy muy feliz, porque a veces mis errores también me pueden aportar mucho conocimiento.
El miércoles fuimos al aeropuerto internacional de Pudong para tomar el tren maglev, que es el medio de transporte terrestre más rápido.
Llegamos por primera vez al "Área del principio del tren de levitación magnética". Resulta que la fabricación de trenes maglev se basa en el principio de que los imanes similares se repelen entre sí.
La vía es en realidad un imán enorme, y también hay un imán en la parte inferior del tren para permitir que el imán resista la gravedad. El tren se desprende completamente de la vía y circula suspendido.
Luego llegamos a la entrada de la estación maglev. Hay mucha gente aquí. Además de nosotros en tercer grado de secundaria, también hay mucha gente de otros lugares que viene a tomar el autobús. Quizás quieran sentir la alta velocidad del tren maglev. Al entrar al carruaje, lo recibirán sillas acolchadas a ambos lados.
Hay una alfombra roja en el medio para que la gente camine y las palabras "Bienvenido al tren Maglev" se muestran en las pantallas electrónicas situadas encima de ambos extremos del vagón. ¡Qué internacional es todo! Al cabo de un rato, los subtítulos desaparecieron y el tren empezó a moverse lentamente.
La pantalla electrónica comenzó a mostrar 1 km, 2 km… El paisaje de ambos lados pasó lentamente. A los 60 km, la velocidad era casi la misma que la de un automóvil. Solo puedes disfrutar del paisaje durante unos segundos a 100 km, es tan rápido como una flecha a 200 km y es casi tan rápido como un auto de F1 a 300 km, 4365438+. Justo cuando mi corazón latía con fuerza, el tren había llegado y todavía tenía más que decir.
Porque hay 16,2 kilómetros desde el Aeropuerto Internacional de Pudong hasta Longyang Road, y solo tardamos 7 minutos y 30 segundos. ¡Es increíble! Luego visitamos el aeropuerto internacional de Pudong... Me impresionó mucho la experiencia de viajar en el tren maglev.
3. Escribe un ensayo de divulgación científica (800 palabras) con el título "¿Cuánto sabes sobre la levitación magnética?" Es una invención tecnológica del siglo XX y el principio no es profundo. Utiliza la propiedad de que "el sexo similar se repele y el sexo opuesto se atrae" para dar a los imanes la capacidad de resistir la gravedad, es decir, la "levitación magnética". Los científicos han aplicado el principio "maglev" al sistema de transporte ferroviario, permitiendo que el tren se desprenda completamente de la vía y flote, convirtiéndose en un tren "sin ruedas" con velocidades que superan los cientos de kilómetros por hora. Este es el llamado "tren maglev".
Debido a que los imanes tienen dos formas: repulsión hacia el mismo sexo y atracción hacia el sexo opuesto, los trenes maglev correspondientes también tienen dos formas: uno es un tren maglev con un sistema operativo electromagnético diseñado utilizando el principio del mismo sexo. repulsión magnética. La fuerza repulsiva entre el campo magnético formado por el electroimán superconductor en el vagón y el campo magnético formado por las bobinas en la vía se utiliza para levitar la carrocería del vagón; el otro es un tren maglev con un sistema operativo eléctrico diseñado utilizando; El principio de los imanes de atracción del sexo opuesto. Instale imanes en la parte inferior de la carrocería del automóvil y en la parte superior invertida en ambos lados, instale placas de inducción y placas de acero de inducción sobre los rieles guía en forma de T y debajo de las partes de las patas, controle la corriente de los electroimanes y mantenga 10 mm ( ±2 mm) entre los electroimanes y los rieles guía. El espacio, la atracción de la placa de acero del riel guía y la gravedad del equilibrio del vehículo, hacen que la carrocería del vehículo flote sobre la superficie del riel guía del carril.
El tren de levitación magnética es producto del desarrollo moderno de alta tecnología. El principio es utilizar fuerza electromagnética para compensar la gravedad de la Tierra y utilizar motores lineales para hacer levitar el tren en la vía (el espacio de levitación es de aproximadamente 1 cm). Su investigación y fabricación involucran múltiples disciplinas como control automático, tecnología de electrónica de potencia, tecnología de propulsión lineal, diseño y fabricación mecánica, monitoreo y diagnóstico de fallas, etc. La tecnología es muy compleja y es un símbolo importante de la fortaleza científica y tecnológica y del nivel industrial de un país. En comparación con los trenes de ruedas y rieles ordinarios, tiene las características de bajo nivel de ruido, ausencia de contaminación, seguridad y comodidad, alta velocidad y eficiencia, y tiene la reputación de "avión de altitud cero". Se trata de un nuevo medio de transporte con amplias perspectivas, especialmente indicado para el transporte ferroviario urbano. Los trenes Maglev generalmente se dividen en tipo de repulsión y tipo de succión según los diferentes modos de levitación, y de alta velocidad y de velocidad media y baja según la velocidad de funcionamiento.
"Si te vas" es el estado de funcionamiento básico del tren maglev. Los trenes Maglev utilizan fuerza electromagnética para compensar la gravedad de la tierra, lo que permite que el tren levite sobre la vía. Durante la operación, la carrocería del automóvil y la vía están "casi separadas" y el espacio de levitación magnética es de aproximadamente 1 cm, por lo que tiene la reputación de "avión de altitud cero". En comparación con los trenes de ruedas ordinarios, tiene las características de bajo ruido, bajo consumo de energía, ausencia de contaminación, seguridad y comodidad, alta velocidad y alta eficiencia, y se considera un nuevo tipo de transporte con amplias perspectivas. En particular, este tren Maglev de velocidad media-baja tiene un radio de giro pequeño y una gran capacidad de ascenso, lo que lo hace especialmente adecuado para el transporte ferroviario urbano.
4. Introducción en primera persona al tren maglev En la primera primavera del siglo XX, se excavó en Pudong, China, la primera palada de la primera línea comercial de tren maglev del mundo. Con la inauguración del tren maglev, quería verlo con mis propios ojos.
En el Día Nacional de este año, tuve la suerte de presenciar la heroica aparición del Tren Maglev de Shanghai. Ese día, mi padre nos llevó a visitar el aeropuerto de Pudong. Conduciendo hacia Longyang Road, mirando desde la distancia, se encuentra un enorme edificio con una cúpula de acero en la estación Longyang Road de la Línea 2 del Metro de Shanghai. Papá me dijo que este es el punto de partida del tren maglev de alta velocidad. Miré con atención y vi que la recién construida carretera Maglev Longyang se alzaba deslumbrante bajo el sol de la mañana, muy moderna. Ah, aquí es donde comienzan los trenes maglev.
En ese momento, un tren salió de la estación. El tren recién puesto en marcha no es muy rápido. Pude ver claramente que el color principal del tren era el blanco, con los vagones azules y rojos en colores encantadores. La apariencia aerodinámica de la carrocería, el frente en forma de bala y la apariencia pintada por artistas muestran una postura única. El tren iba cada vez más rápido y luego voló sobre la vía a la velocidad del rayo, como un pequeño dragón blanco volando por la ciudad. En un abrir y cerrar de ojos, el tren en la distancia se convirtió en un pequeño punto blanco y rápidamente desapareció sin dejar rastro. "¡Dios mío, es tan rápido!" No pude evitar sorprenderme por la alta velocidad del tren maglev. Cuando estaba perdiendo la cabeza, recordé que el tren maglev de alta velocidad es un nuevo tipo de transporte ferroviario. Tiene alta velocidad, gran capacidad de ascenso, bajo consumo de energía, bajo ruido durante la operación, seguridad y comodidad, sin consumo de combustible. y menos contaminación y otras ventajas. No utiliza fuerza mecánica y se basa principalmente en la fuerza electromagnética para hacer flotar la carrocería del automóvil fuera de la pista, al igual que un avión de altitud ultrabaja que opera de cerca en una pista especial. Todo el proceso operativo consiste en lograr viajes a alta velocidad sin contacto ni fricción, y la velocidad puede alcanzar los 550 kilómetros por hora, por lo que tiene la reputación de "avión terrestre" y "avión de altitud ultrabaja". Hoy entiendo realmente por qué al tren maglev se le llama avión de altitud ultrabaja. No puedo evitar suspirar: el progreso científico es tan rápido que nos ha proporcionado medios de transporte tan cómodos, rápidos y respetuosos con el medio ambiente. ¡Los humanos son tan inteligentes! Mientras pensaba en ello, seguí mirando hacia la estación de tren maglev que se alejaba cada vez más.
Al ver mi desgana, mi madre interrumpió mi meditación y me presentó: "El tren Maglev de Shanghai comienza en el sur de la estación Longyang Road de la línea 2 del metro de Shanghai en el oeste y termina en el aeropuerto internacional de Pudong en el este. Lado este de la Terminal 1 del aeropuerto.
La longitud total de la línea es de 31,17 kilómetros, la velocidad de diseño y la velocidad operativa son de 505 kilómetros y 430 kilómetros respectivamente, con una inversión total de 8,9 mil millones de yuanes. El tren maglev superior está catalogado como tres vagones, con alrededor de 200 asientos * * *..."
Me emocioné mucho cuando escuché estos valores. Pensé: la cara de la ciudad realmente ha cambiado con viajando en el tren maglev por la sección superior. ¡Escaleras para mostrar!
5. Habla sobre una composición de 400 palabras sobre temas candentes. Tendremos fantasías e intereses sobre el efecto magnético de los trenes maglev en el espacio. Los trenes también tienen efectos misteriosos y misteriosos en la vida de las personas. El velo de la curiosidad.
Hoy en día, todos los libros de texto de la escuela primaria y secundaria aprenderán el principio de los imanes, es decir, los opuestos se atraen y los gustos se atraen. aplica este principio, junto con el funcionamiento y el control de retroalimentación de la electrónica de potencia, para hacer que el tren flote en la vía y la fuerza de propulsión para que corra en el aire.
La ley de Faraday se enseña en la escuela secundaria. Los libros de texto de física son la interacción de la electricidad y la fuerza entre campos eléctricos y campos magnéticos, y también son una aplicación de los trenes maglev. Los principios básicos de flotabilidad y propulsión de los trenes Maglev utilizan la gravedad electromagnética y la propulsión para hacer levitar el tren a una altura de aproximadamente 0,9. Entre ellos, los trenes maglev de Alemania y Japón son los más famosos y maduros, y Corea del Sur y China también han formado trenes ligeros.
El tren maglev de alta velocidad alemán. se ha puesto oficialmente en funcionamiento en el aeropuerto de Shanghai Pudong. Utiliza la fuerza magnética de electroimanes para levitar en estado estacionario. La velocidad máxima del tren es de 430 kilómetros por hora. El superconductor permite que el tren levita cuando acelera a 60-. 70 kilómetros por hora. La velocidad máxima del tren alcanzó los 581 kilómetros en la prueba de pasajeros en junio de 2003. Además, en marzo de 2005 se puso en funcionamiento oficialmente el sistema de tránsito rápido Maglev en la línea East Hill. , la longitud total es de 8,9 kilómetros. La velocidad del tren de este sistema es de 100 kilómetros por hora. El sistema está suspendido estáticamente en la estación y tiene las características de radio de giro pequeño, elevación rápida y distancia corta entre estaciones. p> El tren ha sido investigado y desarrollado en Alemania y Japón durante 40 años. Debido a los pros y los contras de la construcción de vías maglev, hay muchos expertos de varios países, especialmente durante la operación de prueba del tren maglev de Shanghai. Todos los problemas se pueden resolver, este es el método de ingeniería. Sin embargo, el sistema maglev de alta velocidad es un sistema de transporte interurbano y no tiene las características de transporte del metro de tránsito rápido. Esta es la razón principal del mal funcionamiento del sistema Maglev de alta velocidad de Shanghai.
Por supuesto, los ferrocarriles Maglev también tienen muchas ventajas, como reducción de vibraciones, reducción de ruido, mejora de la velocidad, protección del medio ambiente, etc. Mientras se mejore y afirme la confiabilidad y estabilidad del sistema, creo que brindará servicios más rápidos y cómodos al público. El sistema de transporte también es una bendición para la humanidad en el mundo. El fin de semana, mis padres acordaron llevarme al aeropuerto internacional de Pudong, justo a tiempo para experimentar el maglev. Llevé mi pequeña mochila y puse mis bocadillos y bebidas favoritos en ella. El jefe gritó "Vamos" temprano en la mañana.
Como medía aproximadamente 1,3 metros, me tranquilicé y ahorré 50 yuanes en billetes. En el estado de ánimo, nuestro tren está empezando a moverse. Esto es mucho más divertido que viajar en un modelo de Lego. coche en casa! El tren se inclinó un rato hacia la izquierda y hacia la derecha. En sólo unos minutos, la velocidad aumentó a 300 km/h. El tren del lado opuesto pasó rugiendo junto a nuestro tren. Los vagones en la carretera se convirtieron instantáneamente en escarabajos y se arrastraron lentamente. Sin embargo, antes de que pudiera tener suficiente, ¡llegué al Aeropuerto Internacional de Pudong en un abrir y cerrar de ojos!
Papá, ¿qué tal si montas unas cuantas veces más antes de que supere los 1,3 metros?
7. Artículo resumido sobre levitación magnética Quiero escribir un artículo resumido sobre la tecnología de levitación magnética. Se espera que la investigación sobre la tecnología de levitación magnética se haya originado en Alemania. Ya en 1922, Hermann Kemper propuso el principio de la levitación electromagnética y en 1934 solicitó una patente para un tren maglev.
Después de la década de 1970, a medida que la fuerza económica de los países industrializados del mundo seguía aumentando, los países desarrollados como Alemania, Japón, Estados Unidos, Canadá, Francia y el Reino Unido comenzaron a planificar el desarrollo del maglev. sistemas de transporte para mejorar sus capacidades de transporte, para satisfacer las necesidades de su desarrollo económico. Según la teoría de la velocidad límite de ruedas-carriles de aquella época, los investigadores creían que la velocidad límite que podía alcanzar el transporte de ruedas-carriles era de unos 350 kilómetros por hora. Si queremos superar esta velocidad, debemos adoptar un nuevo sistema de transporte que no dependa de ruedas ni rieles.
Esta comprensión despertó el interés de los departamentos de investigación científica de muchos países, pero todos se dieron por vencidos a mitad de camino.
Actualmente, sólo Alemania y Japón continúan estudiando sistemas de levitación magnética y ambos han logrado avances significativos. Transrapid, un tren maglev desarrollado en Alemania, alcanzó una velocidad de 436 kilómetros por hora en la línea de pruebas de Emsland en 1989.
Maglev es un tren maglev desarrollado en Japón que estableció un récord mundial de 550 kilómetros por hora en la línea de pruebas de la prefectura de Yamanashi en febrero de 1997. Después de un largo período de repetidas manifestaciones, tanto Alemania como Japón creen que es posible que los trenes maglev entren en funcionamiento en sus países antes de mediados del próximo siglo.
¿Qué es un tren maglev? Los trenes Maglev en realidad hacen levitar el tren en el aire y lo guían mediante atracción electromagnética o repulsión eléctrica para que no haya contacto mecánico entre el tren y la vía terrestre. Luego, el tren es impulsado por un motor lineal. Aunque el tren maglev todavía pertenece al sistema de tránsito ferroviario terrestre y conserva muchas características de las locomotoras y vehículos tradicionales, como vías, desvíos, bogies de vehículos y sistemas de suspensión, fundamentalmente supera el problema porque no hay contacto mecánico entre el tren y el vía durante la operación de tracción Los trenes tradicionales presentan problemas como adherencia rueda-carril, ruido mecánico y desgaste, por lo que pueden convertirse en el transporte terrestre ideal con el que sueña la gente.
Tipos de trenes maglev Los trenes maglev se pueden dividir en dos categorías: los de conducción normal y los superconductores. El tipo de levitación magnética normalmente guiada, también conocido como tipo de levitación magnética guiada normal, está representado por el tren maglev alemán transrapid de alta velocidad normalmente guiado. Utiliza el principio de atracción electromagnética de los electroimanes de CC ordinarios para hacer levitar el tren. El espacio de aire de levitación es relativamente pequeño, generalmente alrededor de 10 mm.
Los trenes maglev de alta velocidad normalmente guiados pueden alcanzar velocidades de 400 a 500 kilómetros. por hora y son adecuados para ciudades de tránsito rápido de larga distancia. El tren maglev superconductor también se llama repulsión magnética superconductora, representado por el tren maglev de Japón.
Utiliza el fuerte campo magnético generado por imanes superconductores para interactuar con bobinas colocadas en el suelo cuando el tren está en marcha, generando repulsión eléctrica para hacer levitar el tren. El entrehierro de la suspensión es relativamente grande, generalmente de unos 100 mm, y la velocidad puede alcanzar más de 500 kilómetros por hora. Ambos tipos de trenes maglev tienen sus propias ventajas y desventajas, y sus indicadores económicos y técnicos también son diferentes. Alemania prefiere lo primero y concentra sus esfuerzos en desarrollar tecnología Maglev de alta velocidad y conducción constante. Japón, por otro lado, es optimista sobre esto último y está invirtiendo plenamente en tecnología de levitación magnética superconductora de alta velocidad.
Cuando el tren maglev normalmente guiado de Alemania funciona, primero ajusta la atracción electromagnética de la suspensión y guía los electroimanes en la parte inferior del vehículo para reaccionar con los devanados a ambos lados de la vía terrestre para levitar el tren. . Bajo la acción de los electroimanes guía y los imanes de vía en la parte inferior del vehículo, las ruedas y orugas mantienen una cierta distancia lateral, logrando un soporte sin contacto y una guía sin contacto de las ruedas y orugas en las direcciones horizontal y vertical.
La distancia de suspensión entre el vehículo y la pista de rodadura es de 10 mm, lo que está garantizado mediante un sistema de ajuste electrónico de alta precisión. Además, dado que la levitación y la guía son prácticamente independientes de la velocidad de funcionamiento del tren, el tren aún puede entrar en estado de levitación incluso cuando está detenido.
El principio del motor lineal síncrono se utiliza para impulsar el tren de levitación magnética. La bobina del electroimán apoyada en la parte inferior del vehículo funciona como bobina de excitación del motor lineal síncrono. El devanado de campo magnético móvil trifásico en el interior de la pista de tierra funciona como armadura y el devanado largo del estator del motor síncrono. motor lineal.
A partir del principio de funcionamiento del motor, podemos saber que cuando la bobina del inducido como estator se energiza, el rotor del motor gira debido a la inducción electromagnética. De manera similar, cuando las subestaciones dispuestas a lo largo de la línea suministran energía trifásica en FM y AM a los devanados de accionamiento en el interior de la vía, debido a la inducción electromagnética, el sistema de rodamientos y el tren se empujan entre sí para realizar un movimiento lineal similar al "rotor" de un motor.
Por lo tanto, en estado suspendido, el tren puede lograr tracción y frenado sin contacto. La característica más importante del tren maglev superconductor de Japón es que sus elementos superconductores son completamente conductores y diamagnéticos a temperaturas relativamente bajas.
Los imanes superconductores consisten en bobinas superconductoras hechas de materiales superconductores. No solo tiene resistencia a la corriente cero, sino que también puede conducir corrientes potentes que los cables comunes no pueden igualar. Esta característica permite crear electroimanes pequeños y potentes. Los vehículos del tren maglev superconductor están equipados con imanes superconductores a bordo para formar un dispositivo integrado de energía de inducción, mientras que los devanados de accionamiento del tren y los devanados guía de suspensión están instalados en ambos lados de los rieles guía de tierra. El dispositivo integrado de potencia de inducción del vehículo consta de devanados integrados de potencia, imanes superconductores integrados de potencia de inducción e imanes superconductores guiados suspendidos.
Cuando se suministra corriente alterna trifásica consistente con la velocidad y frecuencia del vehículo a los devanados de accionamiento en ambos lados de la vía, se generará un campo electromagnético en movimiento, generando así ondas electromagnéticas en los rieles guía del tren. .
En este momento, el imán superconductor a bordo del tren recibirá un empuje sincronizado con el campo magnético en movimiento, y es este empuje el que impulsa el tren hacia adelante. Funciona igual que navegar. El surfista se sitúa en la cresta de la ola, siendo empujado por las olas.
Los trenes maglev superconductores se enfrentan a los mismos problemas que los surfistas, que son cómo controlar con precisión el movimiento en el pico de las ondas electromagnéticas en movimiento. Por lo tanto, se instalan instrumentos de alta precisión para detectar la posición de los vehículos en los rieles guía del suelo, y el método de suministro de corriente alterna trifásico se ajusta de acuerdo con la información de los detectores, controlando así con precisión la forma de onda electromagnética y haciendo que el tren corre bien.
Los trenes maglev superconductores también son impulsados por corriente alterna trifásica desde las subestaciones distribuidas a lo largo de la línea hasta los devanados de accionamiento a ambos lados del carril guía de tierra. Estos son detectados por el devanado de energía integrado debajo del tren. para lograr tracción y frenado sin contacto. Sin embargo, los devanados guía suspendidos a ambos lados del carril guía de tierra son diferentes de los del exterior.