1樓：
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執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，使車體懸浮執行的鐵路；另一種則是利用磁鐵異性相吸原理而設計的電動力執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執行。
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，噪聲只有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，無汙染，是一種名副其實的綠色交通工具。
參考資料
2樓：藍色冰
磁懸浮列車是一種採用無接觸的電磁懸浮、導向和驅動系統的磁懸浮高速列車系統。應用準確的定義來說，磁懸浮列車實際上是依靠電磁吸力或電動斥力將列車懸浮於空中並進行導向，實現列車與地面軌道間的無機械接觸，再利用線性電機驅動列車執行。根據吸引力和排斥力的基本原理，國際上磁懸浮列車有兩個發展方向。
一個是以德國為代表的常規磁鐵吸引式懸浮系統－－ems系統，利用常規的電磁鐵與一般鐵性物質相吸引的基本原理，把列車吸引上來，懸空執行，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；另一個是以日本的為代表的排斥式懸浮系統－－eds系統，它使用超導的磁懸浮原理，使車輪和鋼軌之間產生排斥力，使列車懸空執行，這種磁懸浮列車的懸浮氣隙較大，一般為100毫米左右，速度可達每小時500公里以上。這兩個國家都堅定地認為自己國家的系統是最好的，都在把各自的技術推向實用化階段。
估計到下一個世紀，這兩種技術路線將依然並存。
自2023年世界上第一條標準軌鐵路出現以來,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衝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汙染,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.
車輛執行時,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型別.
"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.在執行過程中,車體與軌道處於一種 "若即若離"的狀態,磁懸浮間隙約1釐米,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,無汙染,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2023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2023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覆的論證之後,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.
磁懸浮列車執行原理
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執行(懸浮間隙約1釐米).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,技術十分複雜,是一個國家科技實力和工業水平的重要標誌.
它與普通輪軌列車相比,具有低噪音,無汙染,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,按執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,列車執行時與佈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執行速度無關,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,當沿線佈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整合裝置,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,車輛上的感應動力整合裝置由動力整合繞組,感應動力整合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.其原理就象衝浪運動一樣,衝浪者是站在波浪的頂峰並由波浪推動他快速前進的.
與衝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準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,根據探測儀傳來的資訊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執行.
超導磁懸浮列車也是由沿線分佈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整合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線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
儘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執行考驗.
(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.
磁懸浮列車的制動是什麼原理，磁懸浮列車的原理是什麼
磁懸浮列車工作原理 自1825年世界上第一條標準軌鐵路出現以來，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衝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...
上海磁懸浮列車時速是多少，上海開通的磁懸浮列車的時速是多少千米
樸海鎮的嬌妻 上海磁懸浮列車時速是從100公里至最高時速430公里的循序漸進的。磁懸浮列車是一種靠磁懸浮力 即磁的吸力和斥力 來推動的列車。由於其軌道的磁力使之懸浮在空中，行走時不同於其他列車需要接觸地面，因此只受來自空氣的阻力。磁懸浮技術的研究源於德國，早在1922年，德國工程師赫爾曼 肯佩爾就提...
高鐵和磁懸浮列車有什麼區別呢，磁懸浮 動車跟高鐵有什麼區別
吃飯飯的小姑娘 磁懸浮使車體完全脫離軌道，創造了近乎 零高度 空間飛行的奇蹟。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。儘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。通常採用測量間隙用的氣隙感測器來進行系統的反饋控制。這種懸浮方式不需要設定...