磁浮式列车的结构 磁悬浮列车的结构原理
悬浮与推进的各种方式
磁浮列车从原理上可分为两种。一种是电磁型(EMS，Electro Magnetic System)，也称吸力型、常导型。另一种是电动型（EDS，Electrodynamic System)，也称斥力型、超导型。
电磁型列车在车体内装有电磁铁，路轨为一导磁体。电磁铁绕组中电流的大小根据间隙传感器的信号进行调节，使车体与路轨间保持一定距离。悬浮力的大小与车速无关，任何车速时均能保持稳定的悬浮力。悬浮气隙较小，约 l厘米。出于安全考虑，设有应急备用车轮。车身前进的动力由直线感应电机或直线同步电机提供(也可用喷气推进)。它的悬浮和推进系统消耗的功率很小，一般为 l千瓦／吨。结构、材料简单，但车体较重。
电动型列车在车体内安装有超导线圈，轨道上分布有按一定规则排列的短路铝环。当超导线圈内通电时就产生强磁场，在列车以一定速度前进时，该强磁场就在路轨的铝环内产生感应电流，两者相互排斥而产生上浮力。速度愈大这个排斥力就愈大，当速度超过一定值(时速80公里以上)时，列车就脱离路轨表面，最大距离可达数十厘米以上。其悬浮是自稳定的，无须加任何主动控制；由于采用大气隙悬浮，即使车体有稍许不平衡，或车体与轨道有些许对不准，或轨道上有冰雪之类杂物，均不会影响列车运行的安全性。采用超导线圈虽可减轻线圈结构的重量，但却要增设超导所需的致冷系统，致冷电源也增加了功耗。这种结构的磁场若不加屏蔽，会增加环境的电磁污染。在低速行驶时，列车还需轮轨系统支撑，侧向稳定也要另加控制设备。
除电磁型、电动型之外，还有永磁式半悬浮型、推力与悬浮结合型的磁浮列车。
磁浮列车的驱动方式主要有直线感应电机(LIM)，直线同步电机(LSM)，以及直线磁阻电机(LRM)和 Z宇型单极直线同步电机。后两者很少采用。
直线感应电机也称短定子直线感应电机，主要用在日本的 HSST系列。它的初级绕组装在车体上，定子由硅钢片选成，横向开有许多齿槽，用于安放电机绕组。次级采用低碳钢实心结构，架设在轨枕上，其上附设一层次级导体(5毫米厚的铝板)。当初级绕组加上三相交流电之后，在气隙空间形成一个平移磁场，该磁场切割次级导体，在导体中产生感应电流。该感应电流形成的磁场与初级绕组形成的平移磁场方向相反，从而在路轨与车体之间产生电磁推力。这种电机的速度低于同步速度，一般用于中速(100～200公里／时)磁浮列车。
直线同步电机也称长定子直线感应电机，主要用在德国的 TR系列和日本的 MLU系列。其初级绕组沿轨道铺设，故称长定子，定子线构与短定子类似。次级安装在车体上，为水磁体或直流绕组，在气隙空间建立起一个恒定的直流磁场。当初级绕组加上三相交流电后，与次级的直流磁场间产生电磁推力。这种电机的速度等于同步速度，一般用于高速(400～500公里／时)磁浮系统。这种电机需沿轨道铺设大量导电线圈，并沿线建立许多变电站，用于区间供电。
磁浮列车的优点
由于实现了磁悬浮，车身与轨道脱离接触，因而产生一系列优点。
(l)速度快。轮轨式列车点接触压力的典型数据是48.3兆帕。而磁浮列车是大面积悬浮支撑，单位面积受力的典型数据是6.9～34.5千帕。普通列车的速度主要是受限于轮轨间的粘性力，而磁浮列车的速度则受限于空气阻力。下面列出各类交通工具速度的典型数据。
高速列车 磁浮EMS 磁浮EDS 汽车 飞机
平均速度（公里/时） 210 380 448 95 485
运行速度（公里/时） 260 400 480 110 852
由上可见，磁浮列车是陆上最快的交通工具，其速度仅次于飞机。
(2)乘坐平稳舒适、噪音低。凡是在西德和日本乘坐过磁浮列车的人，都异口同声的称赞乘坐平稳舒适。这是因为车身与轨道之间无接触，轨道不平度的影响可通过控制系统被滤除。下面列出各种地面交通工具噪声情况。
高速列车 磁浮列车 汽车
100（公里/时）82分贝 67分贝 76分贝
250（公里/时）92分贝 82分贝
磁悬浮列车的噪声属于低水平噪声。
(3)占地面积小。磁浮列车路轨占地面积与普通列车相近，比高速公路占地面积要小得多。每公里的占地面积，六车道高速公路为4．28万平方米，四车道的为2．86万平方米；而单向磁浮路轨仅为1．43万平方米，若是高架路轨，则几乎不占地面。此外，磁浮列车爬坡能力强，可达10％，转弯半径比普通列车小，例如 TRO6轨道时速216公里的曲率半径为1000米，可适应修建磁浮路轨的地段多，因而可减少隧道和山谷桥架等建筑费用。
(4)能耗较低。据加拿大的一项研究，按行驶6O0公里左右核算，各种交通工具的能耗指标(瓦特·时／坐位·公里)数据如下。
高速火车 磁浮EMS 磁浮EDS 汽车 飞机
35.4 73.1 136 144 352
这里未考虑速度，单看能耗，似乎磁浮列车要比普通列车大，如果计及速度因素，考虑在不同速度下的功能指标，结论就不一样了。当时速达220公里左右时，普通列车与磁浮列车的功耗基本上一致。再提高时速，磁浮列车的优越性就明显了，而普通列车已无法达到。
(5)安全可靠。磁浮列车(EMS型)悬浮高度大约 l厘米左右，万一悬浮系统失效，应急车轮能支撑列车继续行进。另外，磁浮列车车体两侧像钳子一样卡住路轨，不易出轨，比普通列车安全。
(6)寿命长、维修费用低。这是显而易见的。
从综合效益考虑，磁浮列车是很有前途的一种交通工具。
德、日、美等国的研制概况
在世界上，重视磁浮列车研制并形成自己研制系列的国家是德国和日本。
德国是最早开始研究磁浮列车技术的国家，其研究主要集中在 EMS型磁浮列车技术上， 目前在技术上占有优势。它的 EMS型磁浮列车发展计划称为 TRASPAID，相应的车型均用 TR加编号命名。世界上第一台 EMS型磁浮样车诞生在德国，它是1969年德国马法伊研制的模型车 TR0l。世界上第一台有载人能力的磁浮列车也诞生在德国，即1971年由德国航空公司(MBB)研制成功的全尺寸7吨车，有人也把它称为 TRO2(一般 TRO2是指马法伊1971年研制的12吨车，时速164公里)。 目前 TR系列已发展到 TRO7(其中TRO3是气垫车)， TRO4以前的曾用火箭推进，从 TRO5开始改用直线同步电机驱动。TRO5轨长 l公里，最高时速90公里，载乘70人，1974年在汉堡国际博览会上展出，历时3周，载客4万余人次，未发生任何故障。
此后，德国实施TVE计划，建造 TRO6和拉腾镇的爱姆斯朗（Emsland）试验场，以试验列车的转弯、爬坡、行进速度等功能。试验场的环形轨道长31.5公里，倾角1.2度，坡度10％，设有高4.7米，跨度25米的高架路轨和三个道岔的试验线。起动时间约1分钟，时速200公里，全程运行时间12分钟，最高时速412.6公里，1690米弯道运行时速256公里。
后又建造 TRO7，它是 TRO6的改进型，1988年投入试运行。到1989年底，包括商业运行在内共试运行1.2万公里，软硬件耐久试验达5万小时，在隧道进行了各种雷击试验。
在 EMS型磁浮列车技术已成熟的基础上，德国还计划实施汉堡至柏林的磁浮线路工程。1996年正式动工，2001年交付使用。线路全长287公里，设计时速500公里，全程运行时间53分钟。每列车由4节车厢组成，共332个座位，每10分钟发 l列车，全天运行95列车。
德国西门子公司也曾发展过 EDS型磁浮列车技术，并在1976年获得时速12O公里的结果。由于其在能耗指标、强磁污染、发展风险等方面，都明显不如 EMS型，自1979年起，德国终止了 EDS型的研究。德国快速运输试验公司的试验专务理事布勒富克(F． Blefuk)说："我们在1977年之前曾就超导和常导两种方式进行了研究，两种方式的优缺点的综合对比分析结果表明，常导方式更合适。"德国研制EDS型的有关技术已用于其他方面，如核磁共振技术、直线同步电机等。
日本地少人多，历来重视铁路技术的发展。日本航空公司(JAL)1974年开始 EMS型磁浮列车的设计研究工作，先后研制出HSST-01、02、O3等型号。HSST-03于1985年和1986年分别在日本筑波和加拿大温哥华展出，共进行349天载人运行。在 HSST-03的基础上改进， JAL又建造了 HSST-04和 HSST-05，运行可*性分别达到96.2％和99．8％。HSST系列均属 EMS型，在低速下（比如时速100公里）行驶，噪声很低，很适于作市内交通工具。
日本国有铁路(JNR)则致力于 EDS型研制，于60年代中期就起步研究。1972年研制成的 ML100是世界上第一台 EDS型磁浮列车。1979年又研制成功 ML5O0，时速517公里，是陆面交通工具移动速度的世界纪录。若在东京与成田机场架设这样的线路，单程仅需10分钟，由东京到大贩也仅需 l小时。日本很重视 EDS型技术的开发，并把它与高温超导材料的研究联系在一起，以求更快发展。
英国是最早进行磁浮列车商业运营的国家，连接伯明翰车站与机场的900米运行线1984年投入运营，采用 EMS型,时速48公里，尚在使用，但研究进展不大。
美国地广人稀，公路网和空中航线四通八达，长期忽视铁路发展。进入9O年代后，美国科技界、工业界对磁浮列车技术表现出十分浓厚的兴趣，大有急起直追之势。1993年5月，第12届国际磁浮列车会议在美国举行。美国国会拟定拨款7．25亿美元支持磁浮列车技术的发展，美国政府也成立 NMI组织(NationalMaglev Initiative)，拟分四个阶段发展此项技术。现已进行系统概念定义(SCD)研究。 SCD方案中，三个为 EDS型，一个为 EMS型。EMS型的悬浮与推进系统原理上与德国的TRASPAID类似，但采用超导型的概念(追求技术新)，悬浮间隙为4厘米(德国为 l厘米)，时速超过500公里(追求速度快)。1993年7月开始概念设计，1995年进入工程实验阶段，1997年7月以后开始第四阶段，建造应用线路。
由上可见，尽管磁浮列车有明显的优点，但由于各国情况不同，所以对它的重视程度和发展路线也各不相同。除上述国家外，法国、锻国、韩国也都有研究计划。考虑到劳动力价格愈来愈高，往返时间将成为商品生产中非常关键的因素。在未来的市区至机场、市中心至卫星城之间的短程交通(50公里以内)，城市间的中程交通(50～100公里)，作为交通走廊的远程交通(lO0～100O公里)中，磁浮列车都是有竞争力的。
最初，发展磁浮列车技术就是追求高速。当时， HSST-01的目标就是为时速超过300公里提供技术，即使电机推不上去，也要用火箭推上去。但发展至今，由于 HSST系列结构简单、噪声低、研制周期短、轨道造价低，对于城区、城郊的公共交通有明显的优越性，人们反而对它的中低速(时速在200公里以内)性能感兴趣。
磁浮列车技术在中国前景广阔
中国幅员辽阔，人口众多，经济正处起飞阶段，交通问题十分紧迫。
就陆路交通而言，中国可耕地面积仅占国土面积的17％，可耕地十分宝贵，因此不宜大量发展占地面积大的交通设施。据统计，津塘高速公路每公里占地8.1万平方米，而铁路每公里仅占地1.63万平方米，普通路基的磁浮列车占地与铁路相当，而高架的磁浮列车占地要少得多，即使是双轨的，占地面积也仅为高速公路的5％。可耕地宝贵是中国一项重要的基本国情，由此出发，中国应优先发展铁路。
据1989年统计，中国铁路总长5.26万公里，人均铁路拥有量在世界上排在100位之后，按国土面积平均排在世界70位之后，然而所完成的客货周转量却居世界第3位，几乎与美国总长30万公里的铁路所完成的相等。中国铁路主要干线的货运只能满足社会需求量的50％～70％，客车超员高达50％～100％。因此，中国再造10倍以上的铁路也不为过。磁浮列车作为一种采用高技术的铁路运输工具，其单位能耗不仅比飞机、汽车低，与其他铁路运输工具相比，也是最低的。它的造价也只略高于电气化铁路。在中国铁路发展的广阔天地中，磁浮列车技术有自己的用武之地。
经济的起飞带来城市的繁荣，在人口集中的大城市，市内公共交通以及市区与城郊的交通问题变得更为严峻。中国的城市轨道列车，全国总计也不足50公里。修建地下铁路，造价昂贵，按中国的国力，近期不可能大规模发展。修建中低速的高架磁浮列车，造价要合理得多，而且噪声小，占地面积小，是解决城市交通问题的理想方案。
因此，磁浮列车技术的研究在中国也受到充分重视。自80年代初开始磁悬浮运行技术的探讨和基础研究，其中包括悬浮控制技术研究、小型磁浮模型车和模型装置的研制和理论分析，以及18吨载人磁浮列车方案设计等。中国第一台磁浮列车原理模型诞生于1989年，该车属 EMS型，类似日本的 HSST结构，车体重80千克，由 LIM系统推进，运行速度可达10米／秒，曾在长沙、北京展出多次。现在，磁浮列车技术的研究已列入国家八五科技攻关项目，重点发展 EMS型，初步决定建立磁浮试验线路。在资金和价格合理的条件下，还考虑引进国外较为成熟的关键技术，以促进磁浮列车技术在中国的发展。
磁浮列车的核心技术是悬浮与推进，并需要一套复杂的自动控制系统。它的实现需要运用电子技术、电磁器件、直线电机、机械结构、计算机、材料以及系统分析等方面的高技术成果，因而国际上把磁浮列车列为高技术产品。但对于已比较成熟的 EMS型磁浮列车来说，它是高技术产品，却并非高价产品。它所依据的基础技术均属已成熟的技术，也不需要等待某一项技术的突破或某种特殊材料与器件的出现，所有材料与器件都是国内市场上可买到的商品。需要攻关的关键是组成系统的技术和实现工程化。可以相信，一旦磁浮列车在中国某地的交通网络中出现，让人们实际体验到它的优越性，它在中国大地上的发展将是无可限量的。
磁悬浮列车的内部结构是怎样的~
世界上的磁悬浮列车主要有两种“悬浮”形式，一种是推斥式；另一种为吸力式。推斥式是利用两个磁铁同极性相对而产生的排斥力，使列车悬浮起来。这种磁悬浮列车车厢的两侧，安装有磁场强大的超导电磁铁。车辆运行时，这种电磁铁的磁场切割轨道两侧安装的铝环，致使其中产生感应电流，同时产生一个同极性反磁场，并使车辆推离轨面在空中悬浮起来。但是，静止时，由于没有切割电势与电流，车辆不能产生悬浮，只能像飞机一样用轮子支撑车体。当车辆在直线电机的驱动下前进，速度达到80公里／小时以上时，车辆就悬浮起来了。吸力式是利用两个磁铁异性相吸的原理，将电磁铁置于轨道下方并固定在车体转向架上，两者之间产生一个强大的磁场，并相互吸引时，列车就能悬浮起来。这种吸力式磁悬浮列车无论是静止还是运动状态，都能保持稳定悬浮状态。这次，我国自行开发的中低速磁悬浮列车就属于这个类型。
“若即若离”，是磁悬浮列车的基本工作状态。磁悬浮列车利用电磁力抵消地球引力，从而使列车悬浮在轨道上。在运行过程中，车体与轨道处于一种“若即若离”的状态，磁悬浮间隙约1厘米
你知道磁悬浮列车的原理吗？看完这个视频你就知道了
上海磁悬浮列车的工作原理
答：磁悬浮列车是利用“异性相吸”原理设计，是一种吸力悬浮系统，利用安装在列车两侧转向架上的悬浮电磁铁，和铺设在轨道上的磁铁。磁悬浮列车上装有电磁体，铁路底部则安装线圈。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”，在磁场作用下产生的吸力使车辆浮起来。磁悬浮...
磁悬浮列车的磁悬浮列车的悬浮、制导及驱动方式
答：这个过程就是所谓的磁浮,这个原理可以适用在列车上。下面介绍常导磁吸式(EMS)和超导磁斥式 (EDS)列车的具体运行原理。 常导磁吸式(EMS) 利用装在车辆两侧转向架上的常导电磁铁(悬浮电磁铁)和铺设在线路导轨上的磁铁,在磁场作用下产生的吸引力使车辆浮起,见图2所示。车辆和轨面之间的间隙与吸引力的大小成反比。
悬浮式铁路与常规铁路的区别是什么?
答：还有一种原理类似但更先进的超导磁力式悬浮列车或高温超导磁力悬浮式列车，它使用高温超导材料，列车的运行速度每小时可达500～700千米，届时从日本的东京到大阪只需1个小时，差不多赶上了波音747飞机的速度，新干线高速铁路将会黯然失色。超导磁力悬浮式列车除了高速度之外，还具有无噪音、无振动、节省能...
磁悬浮列车的原理?
答：这两种磁悬浮列车各有优缺点和不同的经济技术指标,德国青睐前者,集中精力研制常导高速磁悬浮技术;而日本则看好后者,全力投入高速超导磁悬浮技术之中。 德国的常导磁悬浮列车 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吸力,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...
什么是磁悬浮列车,工作原理是什么?
答：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。磁浮技术分为轨道、车辆、牵引、运行控制四大系统，有16项核心技术。德国、日本与中国为世界上目前有磁浮列车试验或营运路线的国家。磁悬浮列车利用电磁力的作用进行导向。现按常导磁吸式和超导磁斥式两种情况 ...
什么是悬浮铁路?
答：无振动轮轨式铁路运行时，钢质的车轮在钢轨上滚动，高频的冲击使车体产生明显的振动。而悬浮式铁路没有这种冲击，因而也就不会产生车体的振动，坐上去感到非常平稳舒适。无噪声由于没有冲击和振动，也就没有因此而产生的噪声；又由于列车外观呈流线形，而且运行中车厢是全封闭的，这样就大大地减少了车体与...
磁悬浮列车的原理是什么
答：磁悬浮列车的原理：使用安装在车辆两侧转向架上的正常导电磁铁(悬挂电磁铁)和铺设在线路导轨上的磁铁，磁场产生的吸引力将使车辆浮动。车辆和轨道面粉之间的间隙与吸引力的大小成反比。为了保证这种悬挂的可靠性和列车的平稳运行，并使直线电机具有更高的功率，必须精确地控制电磁铁中的电流，以便磁场保持稳定...
磁悬浮列车原理是什么?
答：磁浮有三个基本原理：第一个原理是当靠近金属的磁场改变，金属上的电子会移动，并且产生电流。第二个原理就是电流的磁效应。当电流在电线或一块金属中流动时，会产生磁场。通电的线圈就成了一块磁铁。第三个原理磁铁间会彼此作用，同极性相斥，异极性相吸。磁悬浮列车主要由悬浮系统、推进系统和导向系统...
磁悬浮列车原理是什么?
答：1、为小型磁悬浮列车生产准备工具和材料，在进行磁悬浮工作之前，准备好工具和材料，如纸杯、磁铁、铁夹子、小木棍、小螺丝和线，如下图所示。2、把铁夹子夹在吸铁石上，放在桌子上，下一步，将铁夹夹在磁铁上，放在桌子上，如下图所示。3、把纸杯、小木棍和带磁铁的夹子放在一起，准备组合，然后，...
