懸浮列車的原理小發明

⑴ 磁懸浮列車的簡單原理

磁懸浮列車原理涉及周期的概念，最簡單的是磁鐵同級相排斥的原理
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像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，它就像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像電機的"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。
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。

⑵ 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）。

⑶ 上海茲懸浮列車工作原理是什麼

磁懸浮列車的原理是運用磁鐵「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」。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」。
列車上裝有超導磁體，由於懸浮而在線圈上高速前進。這些線圈固定在鐵路的底部，由於電磁感應，在線圈裡產生電流，地面上線圈產生的磁場極性與列車上的電磁體極性總是保持相同，這樣在線圈和電磁體之間就會一直存在排斥力，從而使列車懸浮起來。

前進的原理：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。在線圈裡流動的電流流向會不斷反轉過來。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。

另一個：
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365JT城市軌道交通。

⑷ 懸浮列車的基本原理是什麼

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。

⑸ 磁懸浮列車是利用什麼原理製造的

磁懸浮列車是利用磁體的兩極P極和N極，同性相斥異性相吸的原理使列車懸浮在鐵軌上，因不和路軌接觸所以大大降低了摩擦系數，故能以高速度前進。

⑹ 磁懸浮列車是利用什麼原理懸浮軌道的

幾年前，在長沙國防科技大學的一個試驗室里，科學家們正在為參觀者演示一種新型的列車。當科研人員打開操縱開關時，這台長120厘米，自重60公斤，沒有引擎，沒有輪子的奇特的列車樣車霎時間好像變成了一片羽毛，輕飄飄地懸浮在兩根鋼軌上；科技人員再打開運行開關，車身便由慢到快，向前疾駛而去。試驗室里響起了一片熱烈的掌聲。同時，我國的新聞媒體也驕傲地向世界宣布：中國自行研製的第一台磁懸浮列車原理樣車試驗成功了！

磁懸浮列車是一種利用電磁吸力或斥力將列車懸浮在軌道上運行的新型列車。這種列車在運行時，車體與軌道能保持10－20厘米的縫隙。由於車體與軌道間沒有機械接觸，沒有磨擦，因而時速可達500公里以上，並且無振動、無噪音、無污染，乘坐平穩。舒適、安全，就像一架超低空飛行的飛機，是一種十分理想的交通工具，被人們稱為21世紀的「神行太保」。

是什麼「魔力」使得由鋼鐵製成的體大身沉的列車變得如此輕飄，能在軌道上騰空而飛呢？

實現磁懸浮一般有兩種途徑。一種是吸引懸浮。它是以車上的電磁鐵與鐵磁軌道之間的吸引力為基礎，車身被吸掛在軌道的底部，其間保持1厘米的縫隙不相接觸。由於兩者之間的縫隙較小，這種方法要求軌道的加工和鋪設有較高的精度，一般只用於速度較低的短距離運輸系統。

另一種途徑是排斥懸浮。它利用的是超導磁體的安全抗磁效應。早在30年代，科學家們就發現了超導磁體的一種特殊性能：當某種金屬變成超導體時，超導體內磁感應強度為零。科學家們將其稱為完全抗磁性或邁斯納效應。為了讓你更好地理解超導體的完全抗磁性，我們做一個實驗：在一個淺平的錫盤中，放入一個體積很小，但磁性很強的永久磁鐵，然後把溫度降低，使錫盤出現超導性。這時，可以看到小磁鐵會離開錫盤表面飄然而起，與錫盤保持一定距離後，便懸空不動了。這是由於超導體的完全抗磁性，使小磁鐵的磁力線無法穿透超導體，磁場發生畸變，便產生了一個向上的浮力。這類似於水無法穿過船幫進入船艙，就產生向上的浮力使船漂在水面上。磁懸浮列車就是利用了超導體的這種完全抗磁性，才使長龍似的列車插上了騰飛的翅膀。

從1966年波維耳等科學家提出利用超導體和路基導體中感應渦流之間的磁性排斥力把列車懸浮起來運行的設想以來，磁懸浮列車的研究發展迅速。80年代，日、德、英、美和前蘇聯等國已分別製成了高、中、低速各種檔次的磁懸浮列車。其中，日本和德國的技術比較成熟。如日本早在1979年就曾在一條7公里的試驗線路上進行了載人實驗，並創造了時速517公里的世界紀錄。雖然到目前為止，世界上還沒有一個國家的磁懸浮列車正式投入運營，但是隨著各項技術的發展，特別是近年來在常溫超導體研究方面取得的一系列重大突破，必將大大加快超導磁懸浮列車的商業化進程。不僅如此，美國最近又計劃研製一種更加先進的地下真空磁懸浮超音速列車。這種名為「行星列車」的磁懸浮列車的最大設計時速為2.25萬公里；是音速的20多倍，乘坐它橫穿美國大陸只需21分鍾。我們有理由相信，21世紀的「神行太保」將在新世紀里大顯身手。

⑺ 磁懸浮列車的原理是什麼,發明的國家

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」。
磁懸浮列車的主要發明國家日本和德國

⑻ 請教磁懸浮（吸引式）使列車懸浮起來的工作原理，最好能附圖。

磁懸浮列車是一種利用磁極吸引力和排斥力的高科技交通工具。簡單地說，排斥力使列車懸起來、吸引力讓列車開動。

磁懸浮列車上裝有電磁體，鐵路底部則安裝線圈。通電後，地面線圈產生的磁場極性與列車上的電磁體極性總保持相同，兩者「同性相斥」，排斥力使列車懸浮起來。鐵軌兩側也裝有線圈，交流電使線圈變為電磁體。它與列車上的電磁體相互作用，使列車前進。列車頭的電磁體（N極）被軌道上靠前一點的電磁體（S極）所吸引，同時被軌道上稍後一點的電磁體（N極）所排斥――――結果是一「推」一「拉」。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。此外，磁懸浮列車啟動後39秒內即達到最高速度，目前的最高時速是552公里。據德國科學家預測，到2014年，磁懸浮列車採用新技術後，時速將達1000公里。而一般輪軌列車的最高時速為300公里。

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。