磁懸浮電動汽車原理

❶ 電瓶車磁懸浮電機是什麼原理

採用德國磁懸浮技術電機，在3-12安培放電有效功率均能達到80%以上，所以更加省電。扭距比普通無刷電機大30%，所以動力無與倫比！

該電動機/電主軸包括定子和轉子，所述轉子通過兩端的磁懸浮軸承支撐在端蓋上，其改進之處在於，所述轉子還裝有滾動軸承，所述滾動軸承外環與端蓋的配合間隙小於磁懸浮間隙。工作時，在正常載荷情況下，定子處於磁懸浮狀態運轉，具有磁懸浮軸承幾乎無摩擦力、運轉平穩、無噪音的優點，當負荷較大或遇到擾動力時，負荷作用在滾動軸承上，從而避免磁懸浮軸承受力損壞。本實用新型以簡單合理的結構，在成本增加有限的情況下，顯著提高了磁懸浮軸承的承載能力和適應能力。

磁懸浮軸承電機利用安裝在機座上的徑向和軸向磁鐵，在轉動的轉子中感應出磁場，並通過定轉子磁場的相互作用將轉動的轉子懸浮起來，避免了傳統電機的轉軸和軸承接觸摩擦而產生的機械問題，使電機的轉速不受軸承的限制。

❷ 磁懸浮列車行駛原理

磁懸浮列車工作原理（圖文）
http://www.chinarailwayonline.com/newsdetail.asp?id=20866
http://www.610g.com/user1/zhangzuxi/archives/2006/988.html

自1825年世界上第一條標准軌鐵路出現以來，輪軌火車一直是人們出行的交通工具。然而，隨著火車速度的提高，輪子和鋼軌之間產生的猛烈沖擊引起列車的強烈震動，發出很強的噪音，從而使乘客感到不舒服。由於列車行駛速度愈高，阻力就愈大。所以，當火車行駛速度超過每小時300公里時，就很難再提速了。

如果能夠使火車從鐵軌上浮起來，消除了火車車輪與鐵軌之間的摩擦，就能大幅度地提高火車的速度。但如何使火車從鐵軌上浮起來呢？科學家想到了兩種解決方法：一種是氣浮法，即使火車向鐵軌地面大量噴氣而利用其反作用力把火車浮起；另一種是磁浮法，即利用兩個同名磁極之間的磁斥力或兩個異名磁極之間磁吸力使火車從鐵軌上浮起來。在陸地上使用氣浮法不但會激揚起大量塵土，而且會產生很大的噪音，會對環境造成很大的污染，因而不宜採用。這就使磁懸浮火車成為研究和試驗的的主要方法。

當今，世界上的磁懸浮列車主要有兩種「懸浮」形式，一種是推斥式；另一種為吸力式。推斥式是利用兩個磁鐵同極性相對而產生的排斥力，使列車懸浮起來。這種磁懸浮列車車廂的兩側，安裝有磁場強大的超導電磁鐵。車輛運行時，這種電磁鐵的磁場切割軌道兩側安裝的鋁環，致使其中產生感應電流，同時產生一個同極性反磁場，並使車輛推離軌面在空中懸浮起來。但是，靜止時，由於沒有切割電勢與電流，車輛不能產生懸浮，只能像飛機一樣用輪子支撐車體。當車輛在直線電機的驅動下前進，速度達到80公里／小時以上時，車輛就懸浮起來了。吸力式是利用兩個磁鐵異性相吸的原理，將電磁鐵置於軌道下方並固定在車體轉向架上，兩者之間產生一個強大的磁場，並相互吸引時，列車就能懸浮起來。這種吸力式磁懸浮列車無論是靜止還是運動狀態，都能保持穩定懸浮狀態。這次，我國自行開發的中低速磁懸浮列車就屬於這個類型。

「若即若離」，是磁懸浮列車的基本工作狀態。磁懸浮列車利用電磁力抵消地球引力，從而使列車懸浮在軌道上。在運行過程中，車體與軌道處於一種「若即若離」的狀態，磁懸浮間隙約1厘米，因而有「零高度飛行器」的美譽。它與普通輪軌列車相比，具有低噪音、低能耗、無污染、安全舒適和高速高效的特點，被認為是一種具有廣闊前景的新型交通工具。特別是這種中低速磁懸浮列車，由於具有轉彎半徑小、爬坡能力強等優點，特別適合城市軌道交通。

德國和日本是世界上最早開展磁懸浮列車研究的國家，德國開發的磁懸浮列車Transrapid於1989年在埃姆斯蘭試驗線上達到每小時436公里的速度。日本開發的磁懸浮列車MAGLEV (Magnetically Levitated Trains)於1997年12月在山梨縣的試驗線上創造出每小時550公里的世界最高紀錄。德國和日本兩國在經過長期反復的論證之後，均認為有可能於下個世紀中葉以前使磁懸浮列車在本國投入運營。

磁懸浮列車運行原理

磁懸浮列車是現代高科技發展的產物。其原理是利用電磁力抵消地球引力，通過直線電機進行牽引，使列車懸浮在軌道上運行（懸浮間隙約1厘米）。其研究和製造涉及自動控制、電力電子技術、直線推進技術、機械設計製造、故障監測與診斷等眾多學科，技術十分復雜，是一個國家科技實力和工業水平的重要標志。它與普通輪軌列車相比，具有低噪音、無污染、安全舒適和高速高效的特點，有著「零高度飛行器」的美譽，是一種具有廣闊前景的新型交通工具，特別適合城市軌道交通。磁懸浮列車按懸浮方式不同一般分為推斥型和吸力型兩種，按運行速度又有高速和中低速之分，這次國防科大研製開發的磁懸浮列車屬於中低速常導吸力型磁懸浮列車。

磁懸浮列車的種類

磁懸浮列車分為常導型和超導型兩大類。常導型也稱常導磁吸型，以德國高速常導磁浮列車transrapid為代表，它是利用普通直流電磁鐵電磁吸力的原理將列車懸起，懸浮的氣隙較小，一般為10毫米左右。常導型高速磁懸浮列車的速度可達每小時400～500公里，適合於城市間的長距離快速運輸。而超導型磁懸浮列車也稱超導磁斥型，以日本MAGLEV為代表。它是利用超導磁體產生的強磁場，列車運行時與布置在地面上的線圈相互作用，產生電動斥力將列車懸起，懸浮氣隙較大，一般為100毫米左右，速度可達每小時500公里以上。這兩種磁懸浮列車各有優缺點和不同的經濟技術指標，德國青睞前者，集中精力研製常導高速磁懸浮技術;而日本則看好後者，全力投入高速超導磁懸浮技術之中。

德國的常導磁懸浮列車

常導磁懸浮列車工作時，首先調整車輛下部的懸浮和導向電磁鐵的電磁吸力，與地面軌道兩側的繞組發生磁鐵反作用將列車浮起。在車輛下部的導向電磁鐵與軌道磁鐵的反作用下，使車輪與軌道保持一定的側向距離，實現輪軌在水平方向和垂直方向的無接觸支撐和無接觸導向。車輛與行車軌道之間的懸浮間隙為10毫米，是通過一套高精度電子調整系統得以保證的。此外由於懸浮和導向實際上與列車運行速度無關，所以即使在停車狀態下列車仍然可以進入懸浮狀態。

常導磁懸浮列車的驅動運用同步直線電動機的原理。車輛下部支撐電磁鐵線圈的作用就象是同步直線電動機的勵磁線圈，地面軌道內側的三相移動磁場驅動繞組起到電樞的作用，它就象同步直線電動機的長定子繞組。從電動機的工作原理可以知道，當作為定子的電樞線圈有電時，由於電磁感應而推動電機的轉子轉動。同樣，當沿線布置的變電所向軌道內側的驅動繞組提供三相調頻調幅電力時，由於電磁感應作用承載系統連同列車一起就象電機的「轉子」一樣被推動做直線運動。從而在懸浮狀態下，列車可以完全實現非接觸的牽引和制動。

日本的超導磁懸浮列車

超導磁懸浮列車的最主要特徵就是其超導元件在相當低的溫度下所具有的完全導電性和完全抗磁性。超導磁鐵是由超導材料製成的超導線圈構成，它不僅電流阻力為零，而且可以傳導普通導線根本無法比擬的強大電流，這種特性使其能夠製成體積小功率強大的電磁鐵。

超導磁懸浮列車的車輛上裝有車載超導磁體並構成感應動力集成設備，而列車的驅動繞組和懸浮導向繞組均安裝在地面導軌兩側，車輛上的感應動力集成設備由動力集成繞組、感應動力集成超導磁鐵和懸浮導向超導磁鐵三部分組成。當向軌道兩側的驅動繞組提供與車輛速度頻率相一致的三相交流電時，就會產生一個移動的電磁場，因而在列車導軌上產生磁波，這時列車上的車載超導磁體就會受到一個與移動磁場相同步的推力，正是這種推力推動列車前進。其原理就象沖浪運動一樣，沖浪者是站在波浪的頂峰並由波浪推動他快速前進的。與沖浪者所面對的難題相同，超導磁懸浮列車要處理的也是如何才能准確地駕馭在移動電磁波的頂峰運動的問題。為此，在地面導軌上安裝有探測車輛位置的高精度儀器，根據探測儀傳來的信息調整三相交流電的供流方式，精確地控制電磁波形以使列車能良好地運行。

超導磁懸浮列車也是由沿線分布的變電所向地面導軌兩側的驅動繞組提供三相交流電，並與列車下面的動力集成繞組產生電感應而驅動，實現非接觸性牽引和制動。但地面導軌兩側的懸浮導向繞組與外部動力電源無關，當列車接近該繞組時，列車超導磁鐵的強電磁感應作用將自動地在地面繞組中感生電流，因此在其感應電流和超導磁鐵之間產生了電磁力，從而將列車懸起，並經精密感測器檢測軌道與列車之間的間隙，使其始終保持100毫米的懸浮間隙。同時，與懸浮繞組呈電氣連接的導向繞組也將產生電磁導向力，保證了列車在任何速度下都能穩定地處於軌道中心行駛。

目前存在的技術問題

盡管磁懸浮列車技術有上述的許多優點，但仍然存在一些不足：

(1)由於磁懸浮系統是以電磁力完成懸浮、導向和驅動功能的，斷電後磁懸浮的安全保障措施，尤其是列車停電後的制動問題仍然是要解決的問題。其高速穩定性和可靠性還需很長時間的運行考驗。

(2)常導磁懸浮技術的懸浮高度較低，因此對線路的平整度、路基下沉量及道岔結構方面的要求較超導技術更高。

(3)超導磁懸浮技術由於渦流效應懸浮能耗較常導技術更大，冷卻系統重，強磁場對人體與環境都有影響。

❸ 磁懸浮列車原理是什麼

磁浮有三個基本原理：

第一個原理是當靠近金屬的磁場改變，金屬上的電子會移動，並且產生電流。

第二個原理就是電流的磁效應。當電流在電線或一塊金屬中流動時，會產生磁場。通電的線圈就成了一塊磁鐵。

第三個原理磁鐵間會彼此作用，同極性相斥，異極性相吸。

磁懸浮列車主要由懸浮系統、推進系統和導向系統三大部分組成。盡管可以使用與磁力無關的推進系統，但在目前的絕大部分設計中，這三部分的功能均由磁力來完成。

(3)磁懸浮電動汽車原理擴展閱讀：

磁懸浮列車是一種現代高科技軌道交通工具，它通過電磁力實現列車與軌道之間的無接觸的懸浮和導向，再利用直線電機產生的電磁力牽引列車運行。

1922年，德國工程師赫爾曼·肯佩爾（Hermann Kemper）提出了電磁懸浮原理，繼而申請了專利。20 世紀70年代以後，隨著工業化國家經濟實力不斷增強，為提高交通運輸能力以適應其經濟發展和民生的需要，德國、日本、美國等國家相繼開展了磁懸浮運輸系統的研發。

❹ 磁懸浮列車原理

磁懸浮列車原理：
由於磁鐵有同性相斥和異性相吸兩種形式，故磁懸浮列車也有兩種相應的形式：一種是利用磁鐵同性相斥原理而設計的電磁運行系統的磁懸浮列車，它利用車上超導體電磁鐵形成的磁場與軌道上線圈形成的磁場之間所產生的相斥力，使車體懸浮運行的鐵路；另一種則是利用磁鐵異性相吸原理而設計的電動力運行系統的磁懸浮列車，它是在車體底部及兩側倒轉向上的頂部安裝磁鐵，在T形導軌的上方和伸臂部分下方分別設反作用板和感應鋼板，控制電磁鐵的電流，使電磁鐵和導軌間保持10—15毫米的間隙，並使導軌鋼板的排斥力與車輛的重力平衡，從而使車體懸浮於車道的導軌面上運行。
通俗的講就是，在位於軌道兩側的線圈裡流動的交流電，能將線圈變為電磁體。由於它與列車上的超導電磁體的相互作用，就使列車開動起來。列車前進是因為列車頭部的電磁體（N極）被安裝在靠前一點的軌道上的電磁體（S極）所吸引，並且同時又被安裝在軌道上稍後一點的電磁體（N極）所排斥。當列車前進時，在線圈裡流動的電流流向就反轉過來了。其結果就是原來那個S極線圈，現在變為N極線圈了，反之亦然。這樣，列車由於電磁極性的轉換而得以持續向前賓士。根據車速，通過電能轉換器調整在線圈裡流動的交流電的頻率和電壓。
穩定性由向系統來控制。「常導型磁吸式」導向系統，是在列車側面安裝一組專門用於導向的電磁鐵。列車發生左右偏移時，列車上的導向電磁鐵與導向軌的側面相互作用，產生排斥力，使車輛恢復正常位置。列車如運行在曲線或坡道上時，控制系統通過對導向磁鐵中的電流進行控制，達到控制運行目的。
「常導型」磁懸浮列車及軌道和電動機的工作原理完全相同。只是把電動機的「轉子」布置在列車上，將電動機的「定子」鋪設在軌道上。通過「轉子」，「定子」間的相互作用，將電能轉化為前進的動能。我們知道，電動機的「定子」通電時，通過電磁感應就可以推動「轉子」轉動。當向軌道這個「定子」輸電時，通過電磁感應作用，列車就像電動機的「轉子」一樣被推動著做直線運動。

❺ 磁懸浮列車原理

磁懸浮列車的原理並不深奧。它是運用磁鐵「同性相斥，異性相吸」的性質，使磁鐵具有抗拒地心引力的能力，即「磁性懸浮」。科學家將「磁性懸浮」這種原理運用在鐵路運輸系統上，使列車完全脫離軌道而懸浮行駛，成為「無輪」列車，時速可達幾百公里以上。這就是所謂的「磁懸浮列車」，亦稱之為「磁墊車」。

由於磁鐵有同性相斥和異性相吸兩種形式，故磁懸浮列車也有兩種相應的形式：一種是 利用磁鐵同性相斥原理而設計的電磁運行系統的磁懸浮列車，它利用車上超導體電磁鐵形成的磁場與軌道上線圈形成的磁場之間所產生的相斥力，使車體懸浮運行的鐵路；另一種則是利用磁鐵異性相吸原理而設計的電動力運行系統的磁懸浮列車，它是在車體底部及兩側倒轉向上的頂部安裝磁

鐵，在T形導軌的上方和伸臂部分下方分別設反作用板和感應鋼板，控制電磁鐵的電流，使電磁鐵和導軌間保持10—15毫米的間隙，並使導軌鋼板的吸引力與車輛的重力平衡，從而使車體懸浮於車道的導軌面上運行。

磁懸浮列車與當今的高速列車相比，具有許多無可比擬的優點：

由於磁懸浮列車是軌道上行駛，導軌與機車之間不存在任何實際的接觸，成為「無輪」狀態，故其幾乎沒有輪、軌之間的摩察，時速高達幾百公里；

磁懸浮列車可靠性大、維修簡便、成本低，其能源消耗僅是汽車的一半、飛機的四分之一；

噪音小，當磁懸浮列車時速達300公里以上時，雜訊只有656分貝，僅相當於一個人大聲地說話，比汽車駛過的聲音還小；

由於它以電為動力，在軌道沿線不會排放廢氣，無污染，是一種名副其實的綠色交通工具。

❻ 磁懸浮列車的工作原理（有圖更佳）

磁懸浮列車的原理並不深奧。它是運用磁鐵「同性相斥，異性相吸」的性質，使磁鐵具有抗拒地心引力的能力，即「磁性懸浮」。科學家將「磁性懸浮」這種原理運用在鐵路運輸系統上，使列車完全脫離軌道而懸浮行駛，成為「無輪」列車，時速可達幾百公里以上。這就是所謂的「磁懸浮列車」，亦稱之為「磁墊車」。

由於磁鐵有同性相斥和異性相吸兩種形式，故磁懸浮列車也有兩種相應的形式：一種是 利用磁鐵同性相斥原理而設計的電磁運行系統的磁懸浮列車，它利用車上超導體電磁鐵形成的磁場與軌道上線圈形成的磁場之間所產生的相斥力，使車體懸浮運行的鐵路；另一種則是利用磁鐵異性相吸原理而設計的電動力運行系統的磁懸浮列車，它是在車體底部及兩側倒轉向上的頂部安裝磁
鐵，在T形導軌的上方和伸臂部分下方分別設反作用板和感應鋼板，控制電磁鐵的電流，使電磁鐵和導軌間保持10—15毫米的間隙，並使導軌鋼板的吸引力與車輛的重力平衡，從而使車體懸浮於車道的導軌面上運行。

磁懸浮列車與當今的高速列車相比，具有許多無可比擬的優點：

由於磁懸浮列車是軌道上行駛，導軌與機車之間不存在任何實際的接觸，成為「無輪」狀態，故其幾乎沒有輪、軌之間的摩察，時速高達幾百公里；

磁懸浮列車可靠性大、維修簡便、成本低，其能源消耗僅是汽車的一半、飛機的四分之一；

噪音小，當磁懸浮列車時速達300公里以上時，雜訊只有656分貝，僅相當於一個人大聲地說話，比汽車駛過的聲音還小；

由於它以電為動力，在軌道沿線不會排放廢氣，無污染，是一種名副其實的綠色交通工具。
參考資料：http://school.dfe.com/jys/xuke/wuli/zhuanti/cixuanfu/cixuanfu-a-18.html

❼ 求磁懸浮列車的原理

自1825年世界上第一條標准軌鐵路出現以來，輪軌火車一直是人們出行的交通工具。然而，隨著火車速度的提高，輪子和鋼軌之間產生的猛烈沖擊引起列車的強烈震動，發出很強的噪音，從而使乘客感到不舒服。由於列車行駛速度愈高，阻力就愈大。所以，當火車行駛速度超過每小時300公里時，就很難再提速了。 如果能夠使火車從鐵軌上浮起來，消除了火車車輪與鐵軌之間的摩擦，就能大幅度地提高火車的速度。但如何使火車從鐵軌上浮起來呢？科學家想到了兩種解決方法：一種是氣浮法，即使火車向鐵軌地面大量噴氣而利用其反作用力把火車浮起；另一種是磁浮法，即利用兩個同名磁極之間的磁斥力或兩個異名磁極之間磁吸力使火車從鐵軌上浮起來。在陸地上使用氣浮法不但會激揚起大量塵土，而且會產生很大的噪音，會對環境造成很大的污染，因而不宜採用。這就使磁懸浮火車成為研究和試驗的的主要方法。 當今，世界上的磁懸浮列車主要有兩種「懸浮」形式，一種是推斥式；另一種為吸力式。推斥式是利用兩個磁鐵同極性相對而產生的排斥力，使列車懸浮起來。這種磁懸浮列車車廂的兩側，安裝有磁場強大的超導電磁鐵。車輛運行時，這種電磁鐵的磁場切割軌道兩側安裝的鋁環，致使其中產生感應電流，同時產生一個同極性反磁場，並使車輛推離軌面在空中懸浮起來。但是，靜止時，由於沒有切割電勢與電流，車輛不能產生懸浮，只能像飛機一樣用輪子支撐車體。當車輛在直線電機的驅動下前進，速度達到80公里／小時以上時，車輛就懸浮起來了。吸力式是利用兩個磁鐵異性相吸的原理，將電磁鐵置於軌道下方並固定在車體轉向架上，兩者之間產生一個強大的磁場，並相互吸引時，列車就能懸浮起來。這種吸力式磁懸浮列車無論是靜止還是運動狀態，都能保持穩定懸浮狀態。這次，我國自行開發的中低速磁懸浮列車就屬於這個類型。 「若即若離」，是磁懸浮列車的基本工作狀態。磁懸浮列車利用電磁力抵消地球引力，從而使列車懸浮在軌道上。在運行過程中，車體與軌道處於一種「若即若離」的狀態，磁懸浮間隙約1厘米，因而有「零高度飛行器」的美譽。它與普通輪軌列車相比，具有低噪音、低能耗、無污染、安全舒適和高速高效的特點，被認為是一種具有廣闊前景的新型交通工具。特別是這種中低速磁懸浮列車，由於具有轉彎半徑小、爬坡能力強等優點，特別適合城市軌道交通。 德國和日本是世界上最早開展磁懸浮列車研究的國家，德國開發的磁懸浮列車Transrapid於1989年在埃姆斯蘭試驗線上達到每小時436公里的速度。日本開發的磁懸浮列車MAGLEV (Magnetically Levitated Trains)於1997年12月在山梨縣的試驗線上創造出每小時550公里的世界最高紀錄。德國和日本兩國在經過長期反復的論證之後，均認為有可能於下個世紀中葉以前使磁懸浮列車在本國投入運營。 磁懸浮列車運行原理 磁懸浮列車是現代高科技發展的產物。其原理是利用電磁力抵消地球引力，通過直線電機進行牽引，使列車懸浮在軌道上運行（懸浮間隙約1厘米）。其研究和製造涉及自動控制、電力電子技術、直線推進技術、機械設計製造、故障監測與診斷等眾多學科，技術十分復雜，是一個國家科技實力和工業水平的重要標志。它與普通輪軌列車相比，具有低噪音、無污染、安全舒適和高速高效的特點，有著「零高度飛行器」的美譽，是一種具有廣闊前景的新型交通工具，特別適合城市軌道交通。磁懸浮列車按懸浮方式不同一般分為推斥型和吸力型兩種，按運行速度又有高速和中低速之分，這次國防科大研製開發的磁懸浮列車屬於中低速常導吸力型磁懸浮列車。 磁懸浮列車的種類 磁懸浮列車分為常導型和超導型兩大類。常導型也稱常導磁吸型，以德國高速常導磁浮列車transrapid為代表，它是利用普通直流電磁鐵電磁吸力的原理將列車懸起，懸浮的氣隙較小，一般為10毫米左右。常導型高速磁懸浮列車的速度可達每小時400～500公里，適合於城市間的長距離快速運輸。而超導型磁懸浮列車也稱超導磁斥型，以日本MAGLEV為代表。它是利用超導磁體產生的強磁場，列車運行時與布置在地面上的線圈相互作用，產生電動斥力將列車懸起，懸浮氣隙較大，一般為100毫米左右，速度可達每小時500公里以上。這兩種磁懸浮列車各有優缺點和不同的經濟技術指標，德國青睞前者，集中精力研製常導高速磁懸浮技術;而日本則看好後者，全力投入高速超導磁懸浮技術之中。 德國的常導磁懸浮列車 常導磁懸浮列車工作時，首先調整車輛下部的懸浮和導向電磁鐵的電磁吸力，與地面軌道兩側的繞組發生磁鐵反作用將列車浮起。在車輛下部的導向電磁鐵與軌道磁鐵的反作用下，使車輪與軌道保持一定的側向距離，實現輪軌在水平方向和垂直方向的無接觸支撐和無接觸導向。車輛與行車軌道之間的懸浮間隙為10毫米，是通過一套高精度電子調整系統得以保證的。此外由於懸浮和導向實際上與列車運行速度無關，所以即使在停車狀態下列車仍然可以進入懸浮狀態。 常導磁懸浮列車的驅動運用同步直線電動機的原理。車輛下部支撐電磁鐵線圈的作用就象是同步直線電動機的勵磁線圈，地面軌道內側的三相移動磁場驅動繞組起到電樞的作用，它就象同步直線電動機的長定子繞組。從電動機的工作原理可以知道，當作為定子的電樞線圈有電時，由於電磁感應而推動電機的轉子轉動。同樣，當沿線布置的變電所向軌道內側的驅動繞組提供三相調頻調幅電力時，由於電磁感應作用承載系統連同列車一起就象電機的「轉子」一樣被推動做直線運動。從而在懸浮狀態下，列車可以完全實現非接觸的牽引和制動。 日本的超導磁懸浮列車 超導磁懸浮列車的最主要特徵就是其超導元件在相當低的溫度下所具有的完全導電性和完全抗磁性。超導磁鐵是由超導材料製成的超導線圈構成，它不僅電流阻力為零，而且可以傳導普通導線根本無法比擬的強大電流，這種特性使其能夠製成體積小功率強大的電磁鐵。 超導磁懸浮列車的車輛上裝有車載超導磁體並構成感應動力集成設備，而列車的驅動繞組和懸浮導向繞組均安裝在地面導軌兩側，車輛上的感應動力集成設備由動力集成繞組、感應動力集成超導磁鐵和懸浮導向超導磁鐵三部分組成。當向軌道兩側的驅動繞組提供與車輛速度頻率相一致的三相交流電時，就會產生一個移動的電磁場，因而在列車導軌上產生磁波，這時列車上的車載超導磁體就會受到一個與移動磁場相同步的推力，正是這種推力推動列車前進。其原理就象沖浪運動一樣，沖浪者是站在波浪的頂峰並由波浪推動他快速前進的。與沖浪者所面對的難題相同，超導磁懸浮列車要處理的也是如何才能准確地駕馭在移動電磁波的頂峰運動的問題。為此，在地面導軌上安裝有探測車輛位置的高精度儀器，根據探測儀傳來的信息調整三相交流電的供流方式，精確地控制電磁波形以使列車能良好地運行。 超導磁懸浮列車也是由沿線分布的變電所向地面導軌兩側的驅動繞組提供三相交流電，並與列車下面的動力集成繞組產生電感應而驅動，實現非接觸性牽引和制動。但地面導軌兩側的懸浮導向繞組與外部動力電源無關，當列車接近該繞組時，列車超導磁鐵的強電磁感應作用將自動地在地面繞組中感生電流，因此在其感應電流和超導磁鐵之間產生了電磁力，從而將列車懸起，並經精密感測器檢測軌道與列車之間的間隙，使其始終保持100毫米的懸浮間隙。同時，與懸浮繞組呈電氣連接的導向繞組也將產生電磁導向力，保證了列車在任何速度下都能穩定地處於軌道中心行駛。 目前存在的技術問題 盡管磁懸浮列車技術有上述的許多優點，但仍然存在一些不足： (1)由於磁懸浮系統是以電磁力完成懸浮、導向和驅動功能的，斷電後磁懸浮的安全保障措施，尤其是列車停電後的制動問題仍然是要解決的問題。其高速穩定性和可靠性還需很長時間的運行考驗。 (2)常導磁懸浮技術的懸浮高度較低，因此對線路的平整度、路基下沉量及道岔結構方面的要求較超導技術更高。 (3)超導磁懸浮技術由於渦流效應懸浮能耗較常導技術更大，冷卻系統重，強磁場對人體與環境都有影響

❽ 磁懸浮列車工作原理

1、導向方式

磁懸浮列車利用電磁力的作用進行導向。現按常導磁吸式和超導磁斥式兩種情況簡述如下。

常導磁吸式的導向系統與懸浮系統類似，是在車輛側面安裝一組專門用於導向的電磁鐵。車體與導向軌側面之間保持一定間隙。

當車輛左右偏移時，車上的導向電磁鐵與導向軌的側面相互作用，使車輛恢復到正常位置。控制系統通過對導向磁鐵中的電流進行控制來保持這一側向間隙，從而達到控制列車運行方向的目的。

超導磁斥式的導向系統可以採用以下 3 種方式構成：

（1）在車輛上安裝機械導向裝置實現列車導向。這種裝置通常採用車輛上的側向導向輔助輪， 使之與導向軌側面相互作用(滾動摩擦)以產生復原力，這個力與列車沿曲線運行時產生的側向力相平衡，從而使列車沿著導向軌中心線運行。

（2）在車輛上安裝專用的導向超導磁鐵，使之與導向軌側向的地面線圈和金屬帶產生磁斥力，該力與列車的側向作用力相平衡，使列車保持正確的運行方向。這種導向方式避免了機械摩擦，只要控制側向地面導向線圈中的電流，就可以使列車保持一定的側向間隙。

（3）利用磁力進行導引的「零磁通量」導向系鋪設「8」 字形的封閉線圈。當列車上設置的超導磁體位於該線圈的對稱中心線上時，線圈內的磁場為零；而當列車產生側向位移時，「8」字形的線圈內磁場為零，並產生一個反作用力以平衡列車的側向力，使列車回到線路中心線的位置。

2、推進方式

磁懸浮列車推進系統最關鍵的技術是把旋轉電機展開成直線電機。它的基本構成和作用原理與普通旋轉電機類似，展開以後，其傳動方式也就由旋轉運動變為直線運動。

常導磁吸式磁懸浮採用短定子非同步直線電機。在車上安裝三相電樞繞組，軌道上安裝感應軌。採用車上供電方式。這種方式結構比較簡單，容易維護，造價低，適用於中低速城市運輸及近郊運輸以及作為短程旅遊線系統；主要缺點是功率偏低，不利於高速運行。

其中TR 型快速動車和上海引進 的 Transrapid 06 號磁懸浮列車，以及日本的 HSST型磁懸浮列車都採用這種形式。超導磁斥式磁懸浮採用長定子同步直線電機。其超導電磁體安裝在車輛上，在軌道沿線設置無源閉合線圈或非磁性金屬板。

作為磁浮裝置的超導電磁線圈的採用，為直線同步電機的激磁線圈處 於超導狀態提供了方便條件。它們可以共存於同一 個冷卻系統，或者同一線圈同時起到懸浮、導向和推進的作用。

高速長定子同步直線電機牽引系統的構成相對復雜。地面牽引系統，供電一個區間（長約30km）區間又分成許多段（約300-1000 m），每段只有列車通過時供電，各段切換由觸點真空開關完成。

為使列車在段間不沖動，需兩組逆變器輪 流供電，其特點為大功率、高壓、大電流。動力在地面的優勢有路軌電機的功率強以及車輛的設計簡化、重量輕。適用於高速和超高速磁懸浮鐵路。日本和加拿大決定發展這種磁懸浮系統。

4、列車動能

「常導型」磁懸浮列車及軌道和電動機的工作原理完全相同。

只是把電動機的「轉子」布置在列車上，將電動機的「定子」鋪設在軌道上。通過「轉子」，「定子」間的相互作用，將電能轉化為前進的動能。

我們知道，電動機的「定子」通電時，通過電流對磁場的作用就可以推動「轉子」轉動。不過耗電量巨大，就像一個個電動機鋪滿軌道，當向軌道這個「定子」輸電時，通過電流對磁場的作用，列車就像電動機的「轉子」一樣被推動著做直線運動。

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磁懸浮技術優缺點

1、優點

磁懸浮列車有許多優點：列車在鐵軌上方懸浮運行，鐵軌與車輛不接觸，不但運行速度非常快，可以超過500 千米/小時，；無噪音，不排出有害的廢氣，有利於環境保護。由於無需車輪，不存在輪軌摩擦而產生的輪對磨損，減少了維護工作量和經營成本。

它是21 世紀理想的超級特別快車，世界各國都十分重視發展磁懸浮列車。至2012年，中國和日本、德國、英國、美國等國都在積極研究這種車。日本的超導磁懸浮列車已經過在軌試驗，即將進入實用階段，運行時速可達300千米以上。

磁懸浮列車運行時與軌道保持一定的間隙（一般為1—10cm），因此運行安全、平穩舒適、無雜訊，可以實現全自動化運行。

磁懸浮列車的使用壽命可達35年，而普通輪軌列車只有20—25年。磁懸浮列車路軌的壽命是80年，普通路軌只有60年。目前的最高時速是日本L0型磁懸浮列車在2015年達到的603公里/小時。

據德國科學家預測，到20年，磁懸浮列車採用新技術後，時速將達1000公里。而當前中國的輪軌列車運營速度最高時速為496公里 （法國 TGV 電氣火車最高時速在2007年的測試中達到過574.8公里/小時）。

2、缺點

據稱，在陸地上的交通工具沒有輪子是很危險的。要克服很大的慣性，只有通過輪子與軌道的制動力來克服。磁懸浮列車沒有輪子，如果突然停電，靠滑動摩擦是很危險的。

而對於磁懸浮，當遭遇突然停電，採取的是機械臂鎖死軌道強制停車，這正是磁懸浮相對於輪軌滑動摩擦制動方式而言會更加危險，會導致車毀人亡的悲劇，國外無一例建造正是此特點。

此外，磁懸浮列車又是高架的，發生事故時在5米高處救援很困難，沒有輪子，拖出事故現場困難；若區間停電，其他車輛、吊機也很難靠近。但是相比較於其他輪軌鐵路，不論高鐵、地鐵，還是輕軌，也同樣是高架的。

2006年，德國磁懸浮控制列車在試運行途中與一輛維修車相撞，報道稱車上共29人，當場死亡23人，實際死亡25人，4人重傷。這說明磁懸浮列車突然情況下的制動能力不可靠，不如輪軌列車。說明磁懸浮列車突然情況下的制動能力遠遠比不上輪軌列車，且安全性沒有輪軌火車高（輪軌安全性高數十倍）。

❾ 磁懸浮列車的原理是什麼

從20世紀60年代開始，磁懸浮技術為世界上科技先進國家所注目，各國都投入了大量的人力和物力。由於時速在300公里以上的高速列車採用的是傳統的車輪一鋼軌粘著方式，運行缺陷很多，因而促使科技界積極探索利用磁浮原理。但20多年來，仍然停留在很短距離的試驗階段。隨著超導技術、線性牽引電機的迅速發展，磁懸浮列車正在加速走向實用化。

1987年，日本成功地使用兩輛連接在一起的磁懸浮軌創造了時速40公里的世界紀錄。經過近幾年的努力，自1993年開始，磁懸浮列車採取了實用化的舉措。德國聯邦政府1993年12月正式決定修建柏林至漢堡的284公里磁浮列車鐵路，列車由4輛客車組成，座位332個，時速320公里，兩市之間旅行時間53分鍾，總投資2億西德馬克，預計2003年投入運營。美國已於1994年4月動工修建第一條自佛羅里達州的奧蘭多機場至迪斯尼樂園長達21.7公里的市部短途磁浮列車線，投資為6.22億美元。另外兩條線路是肯尼迪航天中心至州際展覽館和匹茲堡國際機場至市區中。日本在宮崎試驗中心進行了多年磁浮列車試驗以後，決定在山梨縣新建一條43公里的實用線路，作為磁浮列車試運線。這些進入實用性的科研項目，將為21世紀高速鐵路的發展提供更方闊的前景。與現有的地面車輛相比，磁浮列車高速平穩，能耗低、電力驅動無污染，安全可靠，線路上可少開或不開隧道。這些不可比擬的優勢，使交通運輸有了劃時代的突破。目前，日本研製的磁浮列車，其車上勵磁使用了永久磁石，是迄今所研製的地上一次式線性尾動機驅動車輛的代表。

過去日本和德國都曾研製出高速運動裝置，但是作為車上的勵磁採用的卻是普通電磁體。如今日本研製的高速運動裝置，作為車上的勵磁，採用的是超導電磁體。

超導電磁體重量輕，強度高，但必須使用昂貴的液體氦來，維持極低的超導臨界溫度；而普通電磁體則需要不斷地供給勵磁電流。相比之下，懸浮列車採用永久磁體後，使得車輛構造簡單了。這種懸浮列車的驅動和制動力來自直線電動機的電磁力。

這種電磁力是靠電流流經導體產生的磁力線與磁體的磁力線相互作用而產生的。驅動系統使用的是可變頻率的矩形波交流電。車輛的運行是靠控制電磁軌道上通過的電流實現的。為避免電力損失，要搞饋電分區控制，即把電磁軌道分成若干區間，對應列車運行順次轉換通電區間。

由於採用了永久磁體，懸浮列車不必為消磁擔心。即使不用機械制動作備用，依據地上線圈的短路，電制動就足夠了，整體系統也能更簡捷。

對列車閉塞的基本想法與普通鐵路相同。但地上一次式線性電動機驅動車由於系電力控制，可以准確把握列車的絕對位置，可引入近似移動閉塞的方法，從而實現高密度運轉，由此又可提高地上設施的利用率，即使是小單位編成的列車也可確保較大輸送能力。由於是小型車輛，有利於通過曲線，而且爬坡性能好，同時地上設施的軌道、電力設施等都可小型化。

這個系統由於在線性電動機驅動車長期研究的基礎上，引進了強力永久磁體後，使這個領域的研製工作進入了新階段，它對車輛構造、軌道構造、控制系統等整體研製能起很大作用。

這些進入實用性的科研項目，將為懸浮列車的日臻完善奠定扎實的基礎，也將為21世紀超高速鐵路的發展提供更廣闊的前景。