什么是磁悬浮列车？

1. 什么是磁悬浮列车？

给大家介绍一下磁悬浮列车

2. 什么是磁悬浮列车？

磁悬浮列车，是一种靠磁悬浮力来推动的列车。那什么又是磁悬浮力呢？磁悬浮力是指磁的排斥力和吸引力。这是20世纪的一项技术发明。德国是最早研究这项技术的国家，1922年，德国工程师赫尔曼·肯佩尔就提出了电磁悬浮原理，并于1934年申请了磁悬浮列车的专利。
磁悬浮列车的工作原理是利用的磁铁“同性相斥，异性相吸”的性质，让磁铁与地心引力对抗，从而使得车辆悬浮起来（一般情况下，不超过一厘米），然后利用磁力引导，推动列车前行。时速可达到几百公里以上。


磁铁有同性相斥和异性相吸两种形式，所以磁悬浮列车也有两种形式：
第一，根据磁铁同性相斥的原理而设计的电磁运行系统的磁悬浮列车。那究竟是列车哪里形成的排斥力呢？车上超导体电磁铁形成的磁场与轨道上线圈形成的磁场之间所产生的排斥力，从而使列车悬浮起来。轨道要覆盖住列车，列车在一个U型槽内运行。由于超导磁悬浮的缝隙较大，一般在100毫米左右，因此列车速度较快，一般时速在500公里以上。这项技术较为复杂，安全性低。日本便是应用的这种形式。
第二，根据磁铁异性相吸原理而设计的电动力运行系统的磁浮列车。那究竟是在哪儿安装磁铁，在哪儿产生异性相吸呢？首先介绍一下，这个轨道是一种T型台，列车两边下部要把T型轨道的两边覆盖住。常规电磁体安装在列车车体底部，并与位于电磁体上方的导磁轨道间的吸引力实现悬浮。电磁铁和导轨间便产生缝隙大概在8~10毫米，并使导轨钢板的吸引力与车辆的重力平衡，最终使列车悬浮起来。这项技术特点是简单安全，但由于悬浮缝隙较小，悬浮列车的时速只能达400~500公里之间。德国便是应用的这种形式。实际上，在上海浦东国际机场至地铁龙阳路站之间所建的磁悬浮列车也是使用的这种形式。当时是直接引进的德国的技术，2001年开建，2003年正式启用。该线全程30公里，全程仅需8分钟。列车最高时速达430公里，平均运行时速380公里。这是我国第一辆磁悬浮列车。


我国第一条完全自主研发的商业运营磁悬浮线，是长沙高铁站至黄花国际机场线。该项工程2014年5月16日开建，预计2015年年底建成。
那么人坐在磁悬浮列车上是什么感受呢？

磁悬浮列车的车窗是安全减速玻璃，这样一来，乘客便可以更好地观赏窗外的风景。由于磁浮列车在行驶中是处于悬浮状态， 因此，列车在起动和停止行驶的一刹那，乘客会感觉到车身稍微有点儿提升与下降。但绝不会很明显，也是很安全的。列车在行驶中，也不会有因为高速而产生的耳鸣难受心慌心悸，因为磁悬浮列车考虑到这一点，车窗都是使用的安全减速玻璃，挡风玻璃边缘也都有渐淡的点状黑色装饰边，因此，乘客在乘坐磁悬浮列车时，还是比较舒适的。

磁悬浮列车时速这么高，那么为什么没有被普遍推广呢？其原因主要由以下几点：
第一，磁悬浮线路造价非常高，上海浦东机场这条线的磁悬浮列车，总投资为人民币几十亿元。
第二，磁悬浮列车上很难推互联网。而高铁便相对容易很多。
第三，高铁的轮轨技术实现突破之后，磁悬浮的优势不是那么明显了，因为高铁的时速已经可达380公里。
作者：王懿

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3. 磁悬浮列车

　　磁悬浮列车是一种靠磁悬浮力（即磁的吸力和排斥力）来推动的列车。由于其轨道的磁力使之悬浮在空中，行走时不需接触地面，因此其阻力只有空气的阻力。磁悬浮列车的最高速度可以达每小时500公里以上，比轮轨高速列车的300多公里还要快手。磁悬浮技术的研究源于德国，早在1922年德国工程师赫尔曼·肯佩尔就提出了电磁悬浮原理，并于1934年申请了磁悬浮列车的专利。1970年代以后，随着世界工业化国家经济实力的不断加强，为提高交通运输能力以适应其经济发展的需要，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。
　　磁悬浮列车主要由悬浮系统、推进系统和导向系统三大部分组成，尽管可以使用与磁力无关的推进系统，但在目前的绝大部分设计中，这三部分的功能均由磁力来完成。下面分别对这三部分所采用的技术进行介绍。
　　悬浮系统
　　：目前悬浮系统的设计，可以分为两个方向，分别是德国所采用的常导型和日本所采用的超导型。从悬浮技术上讲就是电磁悬浮系统（EMS）和电力悬浮系统（EDS）。图4给出了两种系统的结构差别。 　　  磁悬浮列车
　　电磁悬浮系统
　　（EMS）是一种吸力悬浮系统，是结合在机车上的电磁铁和导轨上的铁磁轨道相互排斥产生悬浮。常导磁悬浮列车工作时，首先调整车辆下部的悬浮和导向电磁铁的电磁排斥力，与地面轨道两侧的绕组发生磁铁反作用将列车浮起。在车辆下部的导向电磁铁与轨道磁铁的反作用下，使车轮与轨道保持一定的侧向距离，实现轮轨在水平方向和垂直方向的无接触支撑和无接触导向。车辆与行车轨道之间的悬浮间隙为10毫米，是通过一套高精度电子调整系统得以保证的。此外由于悬浮和导向实际上与列车运行速度无关，所以即使在停车状态下列车仍然可以进入悬浮状态。
　　电力悬浮系统
　　（EDS）将磁铁使用在运动的机车上以在导轨上产生电流。由于机车和导轨的缝隙减少时电磁斥力会增大，从而产生的电磁斥力提供了稳定的机车的支撑和导向。然而机车必须安装类似车轮一样的装置对机车在“起飞”和“着陆”时进行有效支撑，这是因为EDS在机车速度低于大约25英里/小时无法保证悬浮。EDS系统在低温超导技术下得到了更大的发展。 　　超导磁悬浮列车的最主要特征就是其超导元件在相当低的温度下所具有的完全导电性和完全抗磁性。超导磁铁是由超导材料制成的超导线圈构成，它不仅电流阻力为零，而且可以传导普通导线根本无法比拟的强大电流，这种特性使其能够制成体积小功率强大的电磁铁。 　　  Linear Motor 原理图解
　　超导磁悬浮列车的车辆上装有车载超导磁体并构成感应动力集成设备，而列车的驱动绕组和悬浮导向绕组均安装在地面导轨两侧，车辆上的感应动力集成设备由动力集成绕组、感应动力集成超导磁铁和悬浮导向超导磁铁三部分组成。当向轨道两侧的驱动绕组提供与车辆速度频率相一致的三相交流电时，就会产生一个移动的电磁场，因而在列车导轨上产生磁波，这时列车上的车载超导磁体就会受到一个与移动磁场相同步的推力，正是这种推力推动列车前进。其原理就像冲浪运动一样，冲浪者是站在波浪的顶峰并由波浪推动他快速前进的。与冲浪者所面对的难题相同，超导磁悬浮列车要处理的也是如何才能准确地驾驭在移动电磁波的顶峰运动的问题。为此，在地面导轨上安装有探测车辆位置的高精度仪器，根据探测仪传来的信息调整三相交流电的供流方式，精确地控制电磁波形以使列车能良好地运行。
　　推进系统
　　：磁悬浮列车的驱动运用同步直线电动机的原理。车辆下部支撑电磁铁线圈的作用就像是同步直线电动机的励磁线圈，地面轨道内侧的三相移动磁场驱动绕组起到电枢的作用，它就像同步直线电动机的长定子绕组。从电动机的工作原理可以知道，当作为定子的电枢线圈有电时，由于电磁感应而推动电机的转子转动。同样，当沿线布置的变电所向轨道内侧的驱动绕组提供三相调频调幅电力时，由于电磁感应作用承载系统连同列车一起就像电机的“转子”一样被推动做直线运动。从而在悬浮状态下，列车可以完全实现非接触的牵引和制动。

4. 磁悬浮列车的介绍

磁悬浮列车是一种现代高科技轨道交通工具，它通过电磁力实现列车与轨道之间的无接触的悬浮和导向，再利用直线电机产生的电磁力牵引列车运行。 1922年，德国工程师赫尔曼·肯佩尔（Hermann Kemper）提出了电磁悬浮原理，继而申请了专利。20 世纪70年代以后，随着工业化国家经济实力不断增强，为提高交通运输能力以适应其经济发展和民生的需要，德国、日本、美国等国家相继开展了磁悬浮运输系统的研发。其中德国和日本取得了世人瞩目的成就。1 中国：我国第一辆磁悬浮列车（买自德国）2003年1月开始在上海运行。2015-10中国首条国产磁悬浮线路长沙磁浮线成功试跑。

5. 磁悬浮列车是什么样的？

从20世纪60年代开始，磁悬浮技术为世界上科技先进国家所注目，各国都投入了大量的人力和物力。由于时速在300公里以上的高速列车采用的是传统的车轮一钢轨粘着方式，运行缺陷很多，因而促使科技界积极探索利用磁浮原理。但20多年来，仍然停留在很短距离的试验阶段。随着超导技术、线性牵引电机的迅速发展，磁悬浮列车正在加速走向实用化。
1987年，日本成功地使用两辆连接在一起的磁悬浮轨创造了时速40公里的世界纪录。经过近几年的努力，自1993年开始，磁悬浮列车采取了实用化的举措。德国联邦政府1993年12月正式决定修建柏林至汉堡的284公里磁浮列车铁路，列车由4辆客车组成，座位332个，时速320公里，两市之间旅行时间53分钟，总投资2亿西德马克，预计2003年投入运营。美国已于1994年4月动工修建第一条自佛罗里达州的奥兰多机场至迪斯尼乐园长达21.7公里的市部短途磁浮列车线，投资为6.22亿美元。另外两条线路是肯尼迪航天中心至州际展览馆和匹兹堡国际机场至市区中。日本在宫崎试验中心进行了多年磁浮列车试验以后，决定在山梨县新建一条43公里的实用线路，作为磁浮列车试运线。这些进入实用性的科研项目，将为21世纪高速铁路的发展提供更方阔的前景。与现有的地面车辆相比，磁浮列车高速平稳，能耗低、电力驱动无污染，安全可靠，线路上可少开或不开隧道。这些不可比拟的优势，使交通运输有了划时代的突破。目前，日本研制的磁浮列车，其车上励磁使用了永久磁石，是迄今所研制的地上一次式线性尾动机驱动车辆的代表。
过去日本和德国都曾研制出高速运动装置，但是作为车上的励磁采用的却是普通电磁体。如今日本研制的高速运动装置，作为车上的励磁，采用的是超导电磁体。
超导电磁体重量轻，强度高，但必须使用昂贵的液体氦来，维持极低的超导临界温度；而普通电磁体则需要不断地供给励磁电流。相比之下，悬浮列车采用永久磁体后，使得车辆构造简单了。这种悬浮列车的驱动和制动力来自直线电动机的电磁力。
这种电磁力是靠电流流经导体产生的磁力线与磁体的磁力线相互作用而产生的。驱动系统使用的是可变频率的矩形波交流电。车辆的运行是靠控制电磁轨道上通过的电流实现的。为避免电力损失，要搞馈电分区控制，即把电磁轨道分成若干区间，对应列车运行顺次转换通电区间。
由于采用了永久磁体，悬浮列车不必为消磁担心。即使不用机械制动作备用，依据地上线圈的短路，电制动就足够了，整体系统也能更简捷。
对列车闭塞的基本想法与普通铁路相同。但地上一次式线性电动机驱动车由于系电力控制，可以准确把握列车的绝对位置，可引入近似移动闭塞的方法，从而实现高密度运转，由此又可提高地上设施的利用率，即使是小单位编成的列车也可确保较大输送能力。由于是小型车辆，有利于通过曲线，而且爬坡性能好，同时地上设施的轨道、电力设施等都可小型化。
这个系统由于在线性电动机驱动车长期研究的基础上，引进了强力永久磁体后，使这个领域的研制工作进入了新阶段，它对车辆构造、轨道构造、控制系统等整体研制能起很大作用。
这些进入实用性的科研项目，将为悬浮列车的日臻完善奠定扎实的基础，也将为21世纪超高速铁路的发展提供更广阔的前景。

6. 什么是磁悬浮列车？

磁悬浮列车是一种靠磁悬浮力（即磁的吸力和排斥力）来推动的列车。由于其轨道的磁力使之悬浮在空中，行走时不需接触地面，因此其阻力只有空气的阻力。磁悬浮列车的最高速度可以达每小时500公里以上，比轮轨高速列车的300多公里还要快手。磁悬浮技术的研究源于德国，早在1922年德国工程师赫尔曼·肯佩尔就提出了电磁悬浮原理，并于1934年申请了磁悬浮列车的专利。1970年代以后，随着世界工业化国家经济实力的不断加强，为提高交通运输能力以适应其经济发展的需要，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。

原理：
磁悬浮列车利用“同名磁极相斥，异名磁极相吸”的原理，让磁铁具有抗拒地心引力的能力，使车体完全脱离轨道，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。   由于磁铁有同性相斥和异性相吸两种形式，故磁悬浮列车也有两种相应的形式：一种是利用磁铁同性相斥原理而设计的电磁运行系统的磁悬浮列车，它利用车上超导体电磁铁形成的磁场与轨道上线圈形成的磁场之间所产生的相斥力，使车体悬浮运行的铁路；另一种则是利用磁铁异性相吸原理而设计的电动力运行系统的磁悬浮列车，它是在车体底部及两侧倒转向上的顶部安装磁铁，在T形导轨的上方和伸臂部分下方分别设反作用板和感应钢板，控制电磁铁的电流，使电磁铁和导轨间保持10—15毫米的间隙，并使导轨钢板的排斥力与车辆的重力平衡，从而使车体悬浮于车道的导轨面上运行。   通俗的讲就是，在位于轨道两侧的线圈里流动的交流电，能将线圈变为电磁体。由于它与列车上的超导电磁体的相互作用，就使列车开动起来。列车前进是因为列车头部的电磁体（N极）被安装在靠前一点的轨道上的电磁体（S极）所吸引，并且同时又被安装在轨道上稍后一点的电磁体（N极）所排斥。当列车前进时，在线圈里流动的电流流向就反转过来了。其结果就是原来那个S极线圈，现在变为N极线圈了，反之亦然。这样，列车由于电磁极性的转换而得以持续向前奔驰。根据车速，通过电能转换器调整在线圈里流动的交流电的频率和电压。

磁悬浮列车优点：
总的来说，磁悬浮列车具有高速，低噪音，环保，经济和舒适等特点。   磁悬浮列车从北京运行到上海，不超过4个小时，从杭州至上海只需23分钟。在时速达200公里时，乘客几乎听不到声响。磁悬浮列车采用电力驱动，其发展不受能源结构，特别是燃油供应的限制，不排放有害气体。据专家介绍，磁悬浮线路的造价只是普通路轨的85％，而且运行时间越长，效益会更明显。因为，磁悬浮列车的路轨寿命可达80年，而普通路轨只有60年。磁悬浮列车车辆的寿命是35年，轮轨列车是20至25年。此外，磁悬浮列车的年运行维修费仅为总投资的1．2％，而轮轨列车高达4．4％。磁悬浮高速列车的运行和维修成本约是轮轨高速列车的1／4。磁悬浮列车和轮轨列车乘客票价的成本比约为1：2．8。

磁悬浮列车缺点：
1.磁悬浮有一大缺点，它的车厢不能变轨，不像轨道列车可以从一条铁轨借助道岔进入另一铁轨。这  磁悬浮列车
样一来，如果是两条轨道双向通行，一条轨道上的列车只能从一个起点驶向终点，到终点后，原路返回。而不像轨道列车可以换轨到另一轨道返回。因此，一条轨道只能容纳一列列车往返运行，造成浪费。磁悬浮轨道越长，使用效率越低。   2.由于磁悬浮系统是凭借电磁力来进行悬浮，导向和驱动功能的，一旦断电，磁悬浮列车将发生严重的安全事故，因此断电后磁悬浮的安全保障措施仍然没有得到完全解决。   3.强磁场对人的健康，生态环境的平衡与电子产品的运行都会产生不良影响。

7. 什么是磁悬浮列车？

磁悬浮列车是一种靠磁悬浮力(即磁的吸力和排斥力)来推动的列车。那么，什么是磁悬浮列车?
列车上装有电磁体，铁路底部则安装着线圈。通电后，地面线圈产生的磁场极性与列车上的电磁体极性总保持相同，两者“同性相斥”，排斥力使列车悬浮起来铁轨两侧也装有线圈，交流电使线圈变为电磁体。它与列车上的电磁体相互作用，使列车前进。列车头的电磁体(N极)被轨道上靠前一点的电磁体(S极)所吸引，同时被轨道上稍后一点的电磁体(N极)所排斥———一“推”一“拉”.
磁悬浮列车运行时与轨道保持一定的间隙(一般为1—10厘米)，因此无摩擦、运行安全、平稳舒适、无噪声，可以实现全自动化运行。
磁悬浮列车车辆使用寿命可达35年，而普通轮轨列车只有20至25年。磁悬浮列车的路轨寿命是80年，普通路轨为60年。
磁悬浮列车
磁悬浮列车能快到什么程度?
磁悬浮列车启动后39秒即达到最大速度，目前的最高时速是552公里。据德国科学家预测，到2014年，磁悬浮列车采用新技术后，时速将达1000公里。而一般轮轨列车的最高时速为300公里。上海现已建成的磁悬浮列车线，据说最高时速为500公里。
磁悬浮列车会有电磁辐射和嘈声污染吗?
磁悬浮列车采用电力驱动，无任何有害气体排放。
磁悬浮列车优点好处
总的来说，磁悬浮列车具有高速、低噪音、环保、经济和舒适等特点。
磁悬浮列车磁悬浮列车从北京运行到上海，不超过4个小时，从杭州至上海只需23分钟。在时速达200公里时，乘客几乎听不到声响。磁悬浮列车采用电力驱动，其发展不受能源结构，特别是燃油供应的限制，不排放有害气体。据专家介绍，磁悬浮线路的造价只是普通路轨的85%，而且运行时间越长，效益会更明显。因为，磁悬浮列车的路轨寿命可达80年，而普通路轨只有60年。磁悬浮列车车辆的寿命是35年，轮轨列车是20至25年。此外，磁悬浮列车的年运行维修费仅为总投资的1.2%，而轮轨列车高达4.4%。磁悬浮高速列车的运行和维修成本约是轮轨高速列车的1/4。磁悬浮列车和轮轨列车乘客票价的成本比约为1：2.8。
作为最快速的地面交通工具，磁悬浮列车技术的确有着其他地面交通技术无法比拟的优势：
首先，它克服了传统轮轨铁路提高速度的主要障碍，发展前景广阔
磁悬浮列车缺点弊端
1.由于磁悬浮系统是凭借电磁力来进行悬浮，导向和驱动功能的，一旦断电，磁悬浮列车会发生严重的安全事故，因此断电后磁悬浮的安全保障措施仍然没有得到完全解决。
2.强磁场对人的健康，生态环境的平衡与电子产品的运行影响仍需进一步研究。
2006年，德国磁悬浮控制列车在试运行途中与一辆维修车相撞，报道称车上共29人，当场死亡23人，实际死亡25人，4人重伤。这说明磁悬浮列车突然情况下的制动能力不可靠，不如轮轨列车。 在陆地上的交通工具没有轮子是很危险的。因为列车要从动量很大降到静止，要克服很大的惯性，只有通过轮子与轨道的制动力来克服。磁悬浮列车没有轮子，如果突然停电，靠滑动摩擦是很危险的。此外，磁悬浮列车又是高架的，发生事故时在5米高处救援很困难，没有轮子(有的磁悬浮列车有轮子)，拖出事故现场困难;若区间停电，其他车辆、吊机也很难靠近。

8. 磁悬浮列车是火车的一种吗

磁悬浮列车是一种新型的（）火车。
高速
磁悬浮火车是世界的快节奏运作，要求速度更快的运输工具。没有车轮的陆上无接触式有轨交通工具，时速可达到500公里，以新材料、新技术为基础开发新型的高速火车。