磁懸浮列車原理

磁浮有3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，并且產生電流。

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。

磁浮的第三個原理我們就再熟悉不過了，磁鐵間會彼此作用，同極性相斥，異極性相吸。

現在看看磁浮是如何作用的

磁鐵從一塊金屬的上方經過，金屬上的電子因磁場改變而開始移動 （原理一）。電子形成回路，所以接著也產生了本身的磁場（原理二）。移動中的磁鐵使金屬中出現一塊假想的磁鐵。 這塊假想磁鐵具有方向性，因是同極性相對，因此 會對原有的磁鐵產生斥力。也就是說，如果原有的磁鐵是北極在下，假想磁鐵則是北極在上；反之亦然。因為磁鐵的同極相斥（原理三），讓磁鐵在一塊金屬上方移動，結果會對移動中的磁鐵產生一股往上推動的力量。如果磁鐵移動得足夠快，這個力量會大得足以克服向下的重力，舉起移動中的磁鐵。 所以當磁鐵移動時，會使得自己浮在金屬上方，并靠著本身電子移動產生的力量保持浮力。這個過程就是所謂的磁浮，這個原理可以適用在列車上。

下面介紹常導磁吸式（EMS）和超導磁斥式 （EDS）列車的具體運行原理。

常導磁吸式(EMS) 利用裝在車輛兩側轉向架上的常導電磁鐵(懸浮電磁鐵)和鋪設在線路導軌上的磁鐵，在磁場作用下產生的吸引力使車輛浮起，見圖2所示。車輛和軌面之間的間隙與吸引力的大小成反比。為了保證這種懸浮的可靠性和列車運行的平穩，使直線電機有較高的功率，必須精確地控制電磁鐵中的電流，使磁場保持穩定的強度和懸浮力，使車體與導軌之間保持大約10 mm的間隙。通常采用測量間隙用的氣隙傳感器來進行系統的反饋控制。這種懸浮方式不需要設置專用的著地支撐裝置和輔助的著地車輪，對控制系統的要求也可以稍低一些。

超導磁斥式(EDS) 此種形式在車輛底部安裝超導磁體（放在液態氦儲存槽內），在軌道兩側鋪設一系列鋁環線圈。列車運行時，給車上線圈(超導磁體)通電流，產生強磁場，地上線圈(鋁環)與之相切與車輛上超導磁體的磁場方向相反，兩個磁場產生排斥力。當排斥力大于車輛重量時，車輛就浮起來。因此，超導磁斥式就是利用置于車輛上的超導磁體與鋪設在軌道上的無源線圈之間的相對運動，來產生懸浮力將車體抬起來的。如圖3所示。由于超導磁體的電阻為零，在運行中幾乎不消耗能量，而且磁場強度很大。在超導體和導軌之間產生的強大排斥力，可使車輛浮起。當車輛向下位移時，超導磁體與懸浮線圈的間距減小電流增大， 使懸浮力增加，又使車輛自動恢復到原來的懸浮位置。這個間隙與速度的大小有關，一般到100km/h時車體才能懸浮。因此，必須在車輛上裝設機械輔助支承裝置，如輔助支持輪及相應的彈簧支承，以保證列車安全可靠地著地。控制系統應能實現起動和停車的精確控制。

磁懸浮列車運行時速（以上海磁懸浮列車為例）

上海磁懸浮列車運營速度430公里/小時，部分時段運營速度300公里/小時，轉彎處曲線半徑達8000米，肉眼觀察幾乎是一條直線，最小的曲線半徑也達1500米。乘客不會有不適感。軌道全線兩邊50米范圍內裝有目前國際上最先進的隔離裝置。磁懸浮列車的車窗是透光率較高的高質量玻璃，更好地保證乘客的乘坐體驗與安全。

上海磁懸浮列車是世界上第一段投入商業運行的高速磁懸浮列車，設計最高運行速度為每小時430公里，僅次于飛機的飛行時速。

而今中國的輪軌列車運營速度最高時速為486.1公里 （2007年法國TGV試驗電氣火車在專用試驗軌道上測試達到過574.8公里/小時的最高速度）。

上海磁懸浮列車時速430公里，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。目前，中國和日本、德國、英國、美國都在積極研究這種車。日本的超導磁懸浮列車已經過載人試驗，即將進入實用階段，運行時速可達500 千米以上。

世界第一條磁懸浮列車示范運營線——上海磁懸浮列車，建成后，從浦東龍陽路站到浦東國際機場，三十多公里只需7～8分鐘。

磁懸浮列車與高鐵的區別

高鐵是高速輪軌，基本所有火車都能上線運行。而磁懸浮是電磁軌道，通過電磁力把列車懸浮起來。二者原理完全不同。并且，高鐵列車上不了磁懸浮的軌道，磁懸浮列車也上不了高鐵的軌道。