全面回忆里的磁悬浮汽车,磁悬浮汽车介绍

1.中国哪些城市有磁悬浮列车？

“磁悬浮汽车”目前并没有研发出来，磁悬浮汽车创意源自于中国一位女大学生蔡雨辰，后来该创意在被德国大众汽车公司看到后，大众便根据这则创意制作出了相关的汽车模型，并给模型做了一条宣传视频罢了。

虽然这样子的汽车当前还处于概念阶段，但不得不说这个创意还是非常有价值的，据说德国大众出资5000万美元都没能将蔡雨辰的这则专利给买下来，蔡雨辰表示要将这项发明留在中国，希望中国能够研究出这项发明，那么磁悬浮汽车可能实现吗？

根据专家介绍，要想实现磁悬浮汽车还有着非常高的难度，磁悬浮汽车必须依靠地下丰富的磁悬矿脉来提供悬浮的动力，但是磁极不规则分布的地磁矿脉并不能确定N极、S极的朝向。也就是说用固定磁极的永磁铁的话磁悬浮汽车就无法利用“同性相斥”原理实现。

那么这时就需要用到超导电磁体了，然而超导电磁体还需要在低温环境以及外界磁场强大的环境下才能够正常使用，在目前的现实生活中并不具备这样子的条件，所以要想真正实现无轨磁悬浮技术预计还需要很长的一段时间。

中国哪些城市有磁悬浮列车？

国防科技大学 刘博士

磁悬浮列车主要由悬浮系统、推进系统和导向系统三大部分组成,见图3。尽管可以使用与磁力无关的推进系统,但在目前的绝大部分设计中,这 三部分的功能均由磁力来完成。下面分别对这三部分所采用的技术进行介绍

悬浮系统：目前悬浮系统的设计,可以分为两个方向,分别是德国所采用的常导型和日本所采用的超导型。从悬浮技术上讲就是电磁悬浮系统(EMS)和电力悬浮系统(EDS)。图4给出了两种系统的结构差别。

电磁悬浮系统(EMS)是一种吸力悬浮系统,是结合在机车上的电磁铁和导轨上的铁磁轨道相互吸引产生悬浮。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轨道磁铁的反作用下,使车轮与轨道保持一定的侧向距离,实现轮轨在水平方向和垂直方向的无接触支撑和无接触导向。车辆与行车轨道之间的悬浮间隙为10毫米,是通过一套高精度电子调整系统得以保证的。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。

电力悬浮系统(EDS)将磁铁使用在运动的机车上以在导轨上产生电流。由于机车和导轨的缝隙减少时电磁斥力会增大,从而产生的电磁斥力提供了稳定的机车的支撑和导向。然而机车必须安装类似车轮一样的装置对机车在“起飞”和“着陆”时进行有效支撑,这是因为EDS在机车速度低于大约25英里/小时无法保证悬浮。EDS系统在低温超导技术下得到了更大的发展。

超导磁悬浮列车的最主要特征就是其超导元件在相当低的温度下所具有的完全导电性和完全抗磁性。超导磁铁是由超导材料制成的超导线圈构成,它不仅电流阻力为零,而且可以传导普通导线根本无法比拟的强大电流,这种特性使其能够制成体积小功率强大的电磁铁。

超导磁悬浮列车的车辆上装有车载超导磁体并构成感应动力集成设备,而列车的驱动绕组和悬浮导向绕组均安装在地面导轨两侧,车辆上的感应动力集成设备由动力集成绕组、感应动力集成超导磁铁和悬浮导向超导磁铁三部分组成。当向轨道两侧的驱动绕组提供与车辆速度频率相一致的三相交流电时,就会产生一个移动的电磁场,因而在列车导轨上产生磁波,这时列车上的车载超导磁体就会受到一个与移动磁场相同步的推力,正是这种推力推动列车前进。其原理就像冲浪运动一样,冲浪者是站在波浪的顶峰并由波浪推动他快速前进的。与冲浪者所面对的难题相同,超导磁悬浮列车要处理的也是如何才能准确地驾驭在移动电磁波的顶峰运动的问题。为此,在地面导轨上安装有探测车辆位置的高精度仪器,根据探测仪传来的信息调整三相交流电的供流方式,精确地控制电磁波形以使列车能良好地运行。

推进系统：磁悬浮列车的驱动运用同步直线电动机的原理。车辆下部支撑电磁铁线圈的作用就像是同步直线电动机的励磁线圈,地面轨道内侧的三相移动磁场驱动绕组起到电枢的作用,它就像同步直线电动机的长定子绕组。从电动机的工作原理可以知道,当作为定子的电枢线圈有电时,由于电磁感应而推动电机的转子转动。同样,当沿线布置的变电所向轨道内侧的驱动绕组提供三相调频调幅电力时,由于电磁感应作用承载系统连同列车一起就像电机的"转子"一样被推动做直线运动。从而在悬浮状态下,列车可以完全实现非接触的牵引和制动。

通俗的讲就是,在位于轨道两侧的线圈里流动的交流电,能将线圈变为电磁体。由于它与列车上的超导电磁体的相互作用,就使列车开动起来。列车前进是因为列车头部的电磁体(N极)被安装在靠前一点的轨道上的电磁体(S极)所吸引,并且同时又被安装在轨道上稍后一点的电磁体(N极)所排斥。当列车前进时,在线圈里流动的电流流向就反转过来了。其结果就是原来那个S极线圈,现在变为N极线圈了,反之亦然。这样,列车由于电磁极性的转换而得以持续向前奔驰。根据车速,通过电能转换器调整在线圈里流动的交流电的频率和电压。

推进系统可以分为两种。“长固定片”推进系统使用缠绕在导轨上的线性电动机作为高速磁悬浮列车的动力部分。由于高的导轨的花费而成本昂贵。而“短固定片”推进系统使用缠绕在被动的轨道上的线性感应电动机(LIM)。虽然短固定片系统减少了导轨的花费,但由于LIM过于沉重而减少了列成的有效负载能力,导致了比长固定片系统的高的运营成本和低的潜在收入。而采用非磁力性质的能量系统,也会导致机车重量的增加,降低运营效率。

导向系统：导向系统是一种测向力来保证悬浮的机车能够沿着导轨的方向运动。必要的推力与悬浮力相类似,也可以分为引力和斥力。在机车底板上的同一块电磁铁可以同时为导向系统和悬浮系统提供动力,也可以采用独立的导向系统电磁铁。

目前只有两条，也是世界第一条磁悬浮列车示范运营线——上海磁悬浮列车从浦东龙阳路站到浦东国际机场，三十多公里只需8分钟。上海磁悬浮列车专线西起上海轨道交通2号线的龙阳路站，东至上海浦东国际机场，专线全长29．863公里，由中德两国合作开发；

2014年5月16日，国内首条具有自主知识产权的中低速磁浮交通线路——长沙磁浮工程正式开工。线路2016年上半年建成通车后，我国将成为世界上第二个拥有这种先进轨道交通运营技术的国家。

扩展资料：

一、磁悬浮列车简介：

磁悬浮列车是一种现代高科技轨道交通工具，它通过电磁力实现列车与轨道之间的无接触的悬浮和导向，再利用直线电机产生的电磁力牵引列车运行。

1922年，德国工程师赫尔曼·肯佩尔（Hermann Kemper）提出了电磁悬浮原理，继而申请了专利。20 世纪70年代以后，随着工业化国家经济实力不断增强，为提高交通运输能力以适应其经济发展和民生的需要，德国、日本、美国等国家相继开展了磁悬浮运输系统的研发。?

中国：

1）我国第一辆磁悬浮列车（买自德国）2003年1月开始在上海磁浮线运行。2015年10月中国首条国产磁悬浮线路长沙磁浮线成功试跑。

2）2016年5月6日，中国首条具有完全自主知识产权的中低速磁悬浮商业运营示范线——长沙磁浮快线开通试运营。该线路也是世界上最长的中低速磁浮运营线。2018年6月，我国首列商用磁浮2.0版列车在中车株洲电力机车有限公司下线。

二、发展现状：

目前 ,在世界上对磁悬浮列车进行过研究的国家主要是德国、日本、英国、加拿大、美国、前苏联和中国。美国和前苏联分别在上世纪70年代和80年代放弃了研究计划 ,但美国最近又开始了研究计划。英国从 1973 年才开始研究磁悬浮列车 ,却是最早将磁悬浮列车投入商业运营的国家之一。

1984年4月 ,从伯明翰机场到火车站之间600m长的磁悬浮运输系统正式运营 ,旅客乘坐磁悬浮列车从机场到火车站仅需90s。但1995年 ,在运行了11年之后 ,被停止运营，目前对磁悬浮列车研究最为成熟的是德国和日本。

参考资料：