磁悬浮

磁悬浮轴承(Magnetic Bearing) 是利用磁力作用将转子悬浮于空中，使转子与定子之间没有机械接触。其原理是磁感应线与磁浮线成垂直，轴芯与磁浮线是平行的，所以转子的重量就固定在运转的轨道上，利用几乎是无负载的轴芯往反磁浮线方向顶撑，形成整个转子悬空，在固定运转轨道上。一、概述磁悬浮轴承是利用磁力实现无接触的新型轴承，具有无接触、不需要润滑和密封、振动小、使用寿命长、维护费用低等一系列优良品质，属于高技术领域。二、基本原理磁浮轴承系统主要由被悬浮物体、传感器、控制器和执行器四大部分组成。其中执行器包括电磁铁和功率放大器两部分。下图是一个简单的磁浮轴承系统，电磁铁绕组上的电流为I，它对被悬浮物体产生的吸力和被悬浮物体本身的重力mg相平衡，被悬浮物体处于悬浮的平衡位置，这个位置也称为参考位置。假设在参考位置上，被悬浮物体受到一个向下的扰动，它就会偏离其参考位置向下运动，此时传感器检测出被悬浮物体偏离其参考位置的位移，控制器将这一位移信号变换成控制信号，功率放大器使流过电磁绕组上的电流变大，因此，电磁铁的吸力也变大了，从而驱动被悬浮物体返回到原来的平衡位置。如果被悬浮物体受到一个相上的扰动并向上运动，此时控制器和功率放大器使流过电磁场铁绕组上的电流变小，因此，电磁铁的吸力也变小了，被悬浮物体也能返回到原来的平衡位置。三、特点1、机械方面磁悬浮轴承完全消除了磨损，因此，磁悬浮轴承寿命实质上是控制电路元器件的寿命，比机械接触应力疲劳寿命要长很多。另外，通过对控制电路的冗余设计或更换，理论上可获得永久的工作寿命，比机械硬件冗余或轨道更换要方便得多。磁悬浮轴承无需润滑和密封，不用相应的泵、管道、过滤器和密封件，不会因润滑剂而污染环境，特别适用于航天航空产品。磁悬浮轴承适应环境性强，能在极高或极低的温度下工作。磁悬浮轴承发热少、功耗低，仅由磁滞和涡流引起很小的磁损，因而效率高，功耗大约仅为普通轴承的1/10。磁悬浮轴承圆周转速高，轴承转速只受转子材料抗拉强度的限制。2、控制方面磁悬浮轴承可对转子位置进行控制。磁悬浮轴承不同于其他轴承，即使转子不在轴承中心也能支承转子，转轴可在径向和轴向自由移动。磁悬浮轴承刚度和阻尼由控制系统决定，在一定范围内不但可自由设计，而且在运行过程中可控可调，所以轴承的动态特性好。磁悬浮轴承可以自动绕惯性转子旋转，而不是绕支承的轴线转动，因此消除了质量不平衡针起的附加振动。由于磁悬浮轴承具有以上优点，所以特别适合于高速、真空、超洁净等特殊环境，在航空航天、超高速超精密加工机床、能源、交通及机器人等高科技领域具有广泛的应用前景。湖南银河天涛科技有限公司（ atitan.com.cn/）

更新后的《公示》发布了S1线的建设时间表。S1线分为两段工程开工建设。西段工程从石门营站至苹果园站,初步确定建设期为2年8个月,计划2010年9月1日开始征地拆迁前期准备工作,开工时间2011年5月,试运营时间2013年12月底;东段工程从苹果园站至慈寿寺站,建设期按3年3个月考虑,计划2013年11月开工,试运营时间2017年2月。“建设时间表都已经确定,还征求环评意见干吗?”多名业主质疑,这样的公示只是走过场。铁科院负责S1线环评工作的人士介绍,线路入地长度的更改是因为设计可行性报告有变化,而不是因为居民的反对而更改。对于公示建设时间表的问题,她未回应。该人士介绍,S1线环评公示以来,每天都接到很多电话、邮件,居民反对的意见很大。多次撰写意见书的一位居民说,磁悬浮技术发展数十年了,国外都多做展示,基本不应用,我们为什么要应用呢?学界激辩电磁辐射“跟地铁相比,中低速磁悬浮的造价低;跟轻轨相比,它的噪音小。”国防科技大学教授、磁悬浮专家常文森力挺磁悬浮。他总结了中低速磁悬浮的优势:环保、噪音小、转弯半径小、爬坡能力强。对居民最关心的噪声问题和电磁辐射,常文森解释,距离10米外,轻轨的噪声为94分贝,而磁悬浮列车只有64分贝。中低速磁悬浮列车的直流磁场强度小于正常看电视时对人体的影响;交流磁场强度小于使用电剃须刀时对人体的影响。对于S1项目的环评,常文森说,铁科院是受北京市有关部门之托为之。记者了解到,铁科院因为在铁路领域的专业,诸多新建、改建铁路线的环评工作均由其操刀。中国工程院院士、隧道与地下工程专家王梦恕是磁悬浮的坚定反对者。他认为,中低速磁悬浮的电磁辐射对人体有害,长期作用会引起多种疾病。在德国,修建磁悬浮距离居民区的最短距离是300米,S1线距居民区太近,对居民的影响可想而知。去年,中科院电工所生物电磁学实验室研究员孙广生等曾对中低速磁悬浮唐山试验线进行了检测。检测报告显示,中低速磁悬浮运行中的电磁辐射低于国际非电离辐射防护委员会的安全标准,磁悬浮列车的电磁辐射强度与一般轮轨列车没有差别。孙广生说,广义上讲,人们都是生活在电磁环境中的,家里电灯的频率也有50HZ,中低速磁悬浮的最高频率是90HZ,所能产生的辐射很少,对人体是安全的。此外,中低速磁悬浮列车的电磁是封闭的,不会向外辐射。因为国内并没有关于电磁辐射的安全标准,王梦恕并不认同这些检测。同样,沿线居民亦不能信服。业主Cxfs说,电磁辐射的影响可能要很多年才能看出来,难道要拿居民的健康为代价来做试验吗?磁悬浮曾屡屡遭拒居民和王梦恕为代表的“反对派”的另一个论据是,磁悬浮项目在国内外的多次折戟。20世纪70年代以后,德国、日本等发达国家相继开始筹划进行磁悬浮运输系统的开发。大约10年之后,国防科技大学常文森教授等开始进行磁悬浮研究。20世纪末,京沪线拟建之际,引进高速磁悬浮的呼声渐起,并引发长达12年的“磁悬浮与轮轨技术之争”。最终,铁道部决定采用轮轨技术。2000年,科技部成立磁悬浮可行性研究小组。随后,上海兴建了30公里长的磁悬浮试验线。当沪杭要建高速磁悬浮时,引起沿线居民的强烈反对,王梦恕等专家多次向有关部门上书。最终,沪杭磁悬浮项目搁浅。与高速磁悬浮的研究几乎同步,主打城市内交通的中低速磁悬浮亦在推进。1999年,北京控股磁悬浮技术发展有限公司(以下简称北控磁浮公司)与国防科技大学合作,开始进行中低速磁浮研发。当年,八达岭长城景区外扩,景区与停车场的距离有2.6公里。在轻型轨道和大巴运输先后被否后,中低速磁悬浮曾进入考虑视野。建设八达岭旅游示范线成为北控磁浮公司的首要目标。历经两年,示范线先后通过多个部门的审批。但在上报国家计委批准时,未获佳音。其间,四川青城山、昆明世博园亦传出要修建中低速磁悬浮的消息,均无果而终。

6月15日，国内首列具有完全自主知识产权的实用型中低速磁悬浮列车，在中国北车唐山轨道客车有限公司下线后完成列车调试，开始进行线路运行试验，这标志着我国已经具备中低速磁悬浮列车产业化的制造能力。　　中低速磁悬浮列车是一种新近发展起来的轨道交通装备，性能卓越，适用于大中城市市内、近距离城市间、旅游景区的交通连接，市场前景广阔。中低速磁悬浮列车利用电磁力克服地球引力，使列车在轨道上悬浮，并利用直线电机推动前进。与普通轮轨列车相比，具有噪声低，振动小，线路敷设条件宽松、建造成本低，易于实施，易于维护等优点，而且由于其牵引力不受轮轨间的粘着系数影响，使其爬坡能力强，转弯半径小，是舒适、安全、快捷、环保的绿色轨道交通工具，在各种交通方式中具有独特的优势。　　中低速磁悬浮列车项目是唐车公司与北京控股磁悬浮技术发展有限公司、国防科学技术大学等共同开展的磁悬浮技术工程化应用研发项目，被科技部列入国家“十一五”科技支撑计划。2005年7月，首辆中低速磁悬浮工程化样车在唐车公司问世，并投入试验运行。2008年5月，唐车公司建成了长达1.547公里的国内首条中低速磁悬浮列车工程化试验示范线，科技部将其确立为国家科技支撑计划中低速磁悬浮交通试验基地。　　今年5月13日，国内首列具有完全自主知识产权的实用型中低速磁悬浮列车在唐车公司完成组装，顺利下线，并随即开始进行列车调试。该车在原有工程化样车基础上进行了大量实用化改进，整列车为3辆编组模式，由2辆结构相同的端车和1辆中间车组成，运行时速为100到120公里，首尾车定员为每辆100人，中间车为120人，使用寿命在25年以上。　　据介绍，该车采用铝合金车体、宽幅车身，供电电压由直流750伏提高到直流1500伏，噪音低、无辐射、运行安全可靠，爬坡能力达到70‰的水平，更加适合在城市复杂线路运行，并大幅降低了线路建设拆迁成本。