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磁 浮 電 梯

磁 浮 電 梯. 組別 ： 第六組 指導老師：郭佳儱 老師 學生 ： 9311306 董金翰 9311314 曾韋霖 9311326 關評鴻 9311337 廖鐿全. 想 法 和 動 機. 近年來由於人們生活繁忙，在等電梯的時間浪費過多，尤其為高樓大廈，電梯移動速度慢及所消耗能源較高，保養及安全問題有待改善。故改用磁浮方式，以減少能源的消耗，及安全問題 。. 磁 浮 列 車 部 份. 前 言.

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磁 浮 電 梯

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  1. 磁 浮 電 梯 組別：第六組 指導老師：郭佳儱 老師 學生：9311306 董金翰 9311314 曾韋霖 9311326 關評鴻 9311337 廖鐿全

  2. 想 法 和 動 機 近年來由於人們生活繁忙，在等電梯的時間浪費過多，尤其為高樓大廈，電梯移動速度慢及所消耗能源較高，保養及安全問題有待改善。故改用磁浮方式，以減少能源的消耗，及安全問題。

  3. 磁 浮 列 車 部 份

  4. 前 言 當一列時速300公里的列車，倏忽掠過軌道旁一處養鴨人家時，想像中，池塘邊的鴨子必定會嚇得鼓動翅膀，「嘎嘎」地四處飛跳。但事實並非如此，它們仍自顧地吃喝玩耍，全然無視於列車的經過。這是怎麼一回事？原來，這部列車正式目前高科技發展國家努力開發的「磁浮列車」；除了速度之快，寂靜，無使用車輪是最大的特色。

  5. 電 流 的 磁 效 應 • 在螺旋形的導線上通電，就會在螺旋形導線的中間產生感應磁場，而此感應磁場的大小和導線圈數及電流成正比，當電流斷路時感應磁場也會同時消失。磁場方向可由安培右手定則決定：右手四指的方向依照導線電流方向握起，則姆指方向則為感應磁場的N極。

  6. 電 流 的 磁 效 應

  7. 磁浮列車原理結構介紹 • 磁浮列車在前進的時候，利用電與磁的交互作用，可以使磁浮列車前進及後退。磁浮列車使用了許多的電磁鐵，電磁鐵的好處就是可以用電流方向來改變磁極，不但方便而且容易控制。

  8. 磁浮列車原理結構介紹 • 磁浮列車的基本原理，是利用磁場同極相斥的現象，將列車的重量抵消，減少列車與鐵軌間的摩擦，而達到高速、寧靜、舒適的乘坐目標。因此列車的時速在無摩擦力下達到300多公里。它的速度會較傳統列車快三倍。

  9. 磁浮列車浮起的原理

  10. 磁浮列車前進原理 磁浮列車的前進原理是利用線性馬達。線性馬達將原來普通馬達轉動的力量轉換為直線移動的力量。同樣利用磁力的排斥力與吸引力，使得浮在軌道上的列車能向前加速或減速，由於車體與軌道間沒有摩擦力，能量不會因此而消耗。

  11. 磁浮列車前進原理

  12. 磁 浮 列 車 優 缺 點 互斥式磁浮的原理（日本國鐵） 優點: • 上浮十公分，能在軌道上安定行駛 • 勿須控制上浮 • 停電時亦不會立即落下 缺點: • 低速無法上浮，需加輔助車輪 • 低速行駛時抵抗力(行駛阻力的一部分)大 • 需要超導及極低溫等技術配合

  13. 磁 浮 列 車 優 缺 點 吸引式磁浮的原理（德國國鐵） 優點: • 停車中亦可上浮 • 磁抗力(行駛阻力的一部分)小 • 可賴現有技術配合製成. 缺點: • 只上浮一公分,因此軌道必須維持極高的精確度 • 停電立即落下 • 為保持上浮高度,必須經常有效控制

  14. 電 梯 部 份

  15. 前 言 近代建築均往高層化發展，電梯設備成為主要的垂直運輸工具，因此電梯設備在地震中損壞不能及時運行，不但影響生活的便利性，也會使緊急救難系統無法發揮其應有的性能（如醫院）。在台灣五層樓以上電梯型式多為吊索式電梯。

  16. 電梯的驅動方式 吊索式 油壓式：直接式 間接式

  17. 吊 索 式 電 梯

  18. 吊 索 式 電 梯 結 構

  19. 油 壓 直 接 式 在地面挖掘相當於昇降行程之深孔，埋設保護鋼管，並吊入油壓缸。採行由柱塞　(Plunger) 直接頂住車廂而昇降的方式。

  20. 油 壓 間 接 式 不需埋設保護鋼管，強化坑底強度之後，可以在坑底直接豎立油壓缸，間接的以鋼索及索輪傳達動力。其優點為可獲得較高之昇降行程。

  21. 液 壓 電 梯 示 意 圖

  22. 電 梯 門 機 構

  23. 電 梯 限 速 器

  24. 電 梯 安 全 鉗

  25. 電 梯 之 缺 點 • 保養及維修麻煩 • 額定載重負荷低 • 速度慢，故障率高 • 定位不佳 • 消耗能源大 • 超載可能造成危險

  26. 超 導 電 金 屬

  27. 超 導 體 的 兩 大 特 性 • 零電阻： 超導體的導電現象則與一般導體不同。 當溫度高於其Tc時，超導體表現出一般導體或半導體之特性，此時仍有電阻產生；但溫度降至Tc以下時，電子在結構中運動完全不會受到晶格之影響，亦即電阻完全消失如圖，此種現象即稱為零電阻(Zero Resistance)。

  28. 超 導 體 的 兩 大 特 性 • 反磁性： 超導體在溫度高於其Tc時，其外加磁場可自由穿過其內部，亦即超導體內部可有磁場存在；但溫度低於Tc時，則超導體內之磁場便全被排出其內部，成為一零磁場狀態，即為反磁性(Diamagnetism)。

  29. 超 導 體 應 用 磁浮車所用的電磁鐵是用超導電金屬(或稱為超導電磁石 Super Conducting Magnets 簡稱 SCM ，它是利用鈮、鈦所製成的合金線圈，在絕對溫度零度時的電阻為零)做成的，目前所採用的冷卻方法，是將線圈浸在絕對溫度四度以下的液態氦中，再通以電流，因為在接近絕對零度中，合金線圈無電阻，電流便可在其間永不止息地流動，故通一次電後，這種線圈就像是一個永久磁鐵，永遠具有磁性。

  30. 改 造 和 應 用 • 利用磁浮的原理，應用在電梯上 • 將列車的水平移動改成垂直移動 • 將電梯車廂內部結構改成防磁材料 • 使用回授系統控制電梯定位 • 電梯外部使用超導電金屬

  31. 改 造 和 應 用

  32. 改 造 後 優 缺 點 • 超導體有三特性，磁浮為其一，但要發揮超導特性卻要在低溫環境下方可進行時的磁浮列車成本居高不下。 • 在維修方面，沒有任何轉動或摩擦的零件，於是就沒有了這方面的零件維修或定期更換費用。

  33. 未 來 發 展 太空送物—建立一條超長的通道長到不受地心引力作用的距離，再利用慣性定律，就可憑射出出口時的速度 決定太空物品所要送到的運行軌道。

  34. 優 點 • 可直接投射上太空不必再經由火箭或太空梭運送 • 運送量多可無限次的投射 • 自己選擇物品要送到的運行軌道

  35. 缺 點 • 建立脫離地心引力通道困難 • 投射距離近只能在地球周圍

  36. 結 論 • 市場需求：可應用在機場、停車場、醫 院、百貨公司 • 消費者心理：跳脫一般移動印象，感覺 新鮮，安靜、迅速方便

  37. 結 論 • 群族範圍：任何需要輸送的人和物 • 附加價值：磁浮技術尚未普遍應用在生 活上，如能加入日常生活中 可使人的生活更方便 • 發展及前瞻性：太空旅行

  38. 參 考 資 料 http://www.phys.ncue.edu.tw/~nsl/studio2000/88151206.htm http://www.chemedu.ch.ntu.edu.tw/lecture/superconductor/superconductor.htm http://www.chinaelevator.org/association/morez.asp?ttt=20&sss=%B5%E7%CC%DD%B3%A3%CA%B6

  39. The End

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