《磁悬浮交通概论》第一讲
磁悬浮3
磁悬浮铁路
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第一节 概述
从20世纪60年代初开始，一些发达国家就开始探索 非黏着式或非接触式的超高速列车的技术或方式，包 括对气垫式悬浮和磁悬浮等技术的研究。经过深入研 究和对比试验，人们认为在长大运输上，磁悬浮技术 子啊能源消耗、噪音等方面，比气悬浮技术有更多优 势。 经过多年的研究和试验，世界各国对磁悬浮铁路 技术的研发有了突破性进展。尤其是德国和日本已经 进入实用性研究阶段。而超导技术研究和取得的阶段 性成果，为磁悬浮铁路的进一步开辟了道路，大大加 快了磁悬浮铁路的发展进程。
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二、超导的概念 人们把处于超导状态的导体称之为“超导体”。 超导体的直流电阻率在一定的低温下突然消失，被 称作零电阻效应。导体没有了电阻，电流经超导体 时就不会发生热损耗，电流可以毫无阻力的在导线 中流动，从而产生超强磁场。
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二、磁悬浮铁路的线路 虽然磁悬浮列车能够离开地面一定高度飞速行驶， 但并不能像飞机那样以空气为依托在空中飞行。因 而，它必须在地面有一个坚实可靠的支撑和导向系 统。 磁悬浮铁路的线路作为其基本组成部分和走行基 础，在构造上必须满足磁悬浮列车运行的基本要求。
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2、超导磁斥导向系统 （1）通过安装在车辆上的机械导向装置实现列车的 导向。 （2）安装导向超导磁体在车辆上，使之与导轨侧向 的地面线圈或金属带产生磁斥力，并使该力与列车 侧向作用力相平衡，从而使列车始终保持正确的运 行方向。 （3）“零磁通量”导向系统。
磁悬浮技术ppt课件
磁悬浮电梯包括井道部分、轿厢部分、 控制系统。井道由装置在一侧的垂直 导轨，导轨由电磁线圈和导向电磁铁 组成。底部有永磁体与弹簧减震装置。 井道内每间隔一段距离，其旁侧设置 独立的空间，内有水平导轨。轿厢部 分由上下排列的永磁体，可翻折导向 臂、距离传感器、涨紧轮、紧急刹车 片。控制系统以计算机系统为核心所 组成的对电磁导轨以及轿厢上的部件 进行操作的软、硬件。本电梯发明去 除了传统电梯的钢缆、曳引机、钢丝 导轨、配重、限速器、导向轮等必备 的机械部件，机械结构简单，具有安 全可靠、高速、稳定、低噪音、低能 耗等性能，还能实现单井道多轿厢的 运输模式，是种适用于楼宇用梯、发 射平台及太空电梯等载人、载物的运 输设备。
利用电磁力让列车与轨道保持一定的间隔，既减小了摩擦， 也避免了由于机械摩擦带来的震动，从根本上杜绝了机械 磨损，从而减少了震动、噪声。磁悬浮风扇就是利用这样 的原理，将转子与定子之间保持不接触，所以采用磁悬浮 技术的风扇噪声小、震动小、寿命长。
磁悬浮音箱编辑声物赫尔曼1号磁 悬浮音响采用EML技术，颠覆传 统音响形象，通过反重力原理将 音响悬空漂浮并自转。这意味着， 拥有它，就将拥有全新的视听感 受
磁悬浮技术的原理
磁悬浮技术的系统，是由转子、传感器、控制器和执行 器4部分组成，其中执行器包括电磁铁和功率放大器两部 分。假设在参考位置上，转子受到一个向下的扰动，就 会偏离其参考位置，这时传感器检测出转子偏离参考点 的位移，作为控制器的微处理器将检测的位移变换成控 制信号，然后功率放大器将这一控制信号转换成控制电 流，控制电流在执行磁铁中产生磁力，从而驱动转子返 回到原来平衡位置。因此，不论转子受到向下或向上的 扰动，转子始终能处于稳定的平衡状态。
磁悬浮地球仪利用电流磁效 应使地球仪漂浮在半空中。 地球仪顶端有一个磁铁,圆环 形塑胶框内部顶端有一个金 属线圈，金属线圈通过电流 就会成为电磁铁。电磁铁与 地球仪顶端磁铁间的吸引力 可抵消地球仪所受重力，因 此地球仪可漂浮在半空中。 用手轻轻触碰地球仪使其偏 离平衡位置，手移开后地球 仪仍可回到平衡位置不至掉 落，这是利用负回馈机制
磁悬浮列车的知识
磁悬浮列车的知识磁悬浮列车，作为一种先进的交通工具，正逐渐改变着人们的出行方式。
它利用磁力悬浮技术，使列车在轨道上悬浮运行，消除了传统轨道交通中的摩擦阻力，大大提高了列车的运行速度和效率。
磁悬浮列车的运行原理是利用列车和轨道之间的磁力作用，使列车在空中悬浮并运行。
通常情况下，磁悬浮列车的轨道上会铺设一层特殊的导磁体，列车底部也会装有磁体。
当列车运行时，轨道上的导磁体会产生磁场，与列车底部的磁体相互作用，使列车悬浮并运行在轨道上。
由于消除了摩擦阻力，磁悬浮列车的运行速度可以达到很高，甚至可以超过时速500公里以上。
磁悬浮列车的优势不仅在于速度快，而且还具有较低的能耗和环保特点。
由于列车悬浮在轨道上，不会直接接触地面，因此摩擦力极小，能耗相对较低。
同时，磁悬浮列车采用电力驱动，相比传统燃油车辆，其排放更为清洁，对环境的影响也更小。
除了速度和环保优势外，磁悬浮列车还具有较高的安全性。
由于列车悬浮在轨道上，不会受到地面因素的影响，因此在运行过程中可以避免地震、水灾等自然灾害的影响。
此外，磁悬浮列车通常会配备先进的安全系统，可以实时监测列车的运行状态，确保列车在运行过程中始终保持稳定和安全。
然而，磁悬浮列车也面临着一些挑战和限制。
首先是建设成本较高，由于磁悬浮列车需要铺设特殊的轨道和安装磁体等设备，因此建设成本相对较高。
其次是运营成本较高，虽然磁悬浮列车在运行过程中能耗较低，但是维护和管理成本较高。
此外，磁悬浮列车的适用范围也相对有限，目前主要用于城市间快速交通，对于中短途的城市内交通需求尚未得到广泛应用。
总的来说，磁悬浮列车作为一种先进的交通工具，具有速度快、环保、安全等优势，可以为人们提供更加便捷、高效的出行方式。
随着科技的不断进步和发展，相信磁悬浮列车将在未来得到更广泛的应用，为人们的出行带来更多便利和便捷。
磁悬浮交通概论日本磁悬浮铁路技术
：磁悬浮交通概论第二讲 日本超导磁悬浮铁路的发展过程日本JR磁悬浮实验线介绍超导磁悬浮铁路基本原理线、桥、隧、站设备及建筑物日本低速磁悬浮列车HSST发展2.1 日本磁悬浮铁路的发展过程☐第一阶段的试验(1987-1996)☐第二阶段的试验(1997-1999）☐第三阶段的试验(2000-2004)日本山梨县HSST磁浮试验线日本超导磁悬浮列车—新型试验车MLX01-901（2002年）日本山梨县HSST磁浮试验车日本磁悬浮铁路试验的现状☐日本早在1960年，在旧国铁内成立了“超高速铁路研究同仁会”，聚集人材开始研究。
☐1970年，由铁道技术研究所制成“模拟试验装置”，开始了超电导磁浮铁路的试验，1972年向社会公开了这种试验的情况。
☐1987年3月，即国铁改民营前1个月，开始了由模型转向现代的宫崎试验线试验。
☐从现地试验开始，迄今已十余年，其试运行15万km，试乘人数2万余人，取得了大量的数据和宝贵的经验。
1 第一阶段的试验(1987-1996)☐首先从1987年3月到1991年10月，在宫崎试验线试运行23 000 km，试乘客人94000人，最高时速运394 km。
☐1993年3月开始正式浮起试验。
到1995年1月，在乘人的条件下已达到411-431 km／h，以后因试验线长度仅7 km满足不了高速、减速和制动的需要，故新建山梨试验线并移地试验。
2 第二阶段的试验(1997-1999）☐1997年3月本试验迁入山梨试验线，到2000年3月(日本会计年度为当年4月1日到来年3月31日)已完成3年的运行试验。
在2000年4月运输技术审议会(运输省的咨询机构)铁道分科会第8次超电导磁浮铁路实用技术评价委员会上，对这3年的试验作了全面评价，并对今后5年(第三阶段)的试验作了具体按排。
☐原定第二阶段的试验目标是，提高磁浮铁路的高速性、运输能力和经济性。
☐在高速性方面，1997年12月30日就达到了设计最高550km／h，以后以5辆编组运行，也都稳定在最高552 km／h，无大变化，累计试运距离为7.5万km。
磁悬浮列车原理..课件
磁悬浮列车的历史与发展
磁悬浮列车的研究始于20世纪初， 经历了实验阶段、商业化运行阶段和 大规模应用阶段。
目前，磁悬浮列车在全球范围内得到 了广泛应用，主要用于城市间的高速 运输。
磁悬浮列车的分类
根据磁场强度的不同，磁悬浮列车可分为常导磁悬浮列车和 超导磁悬浮列车两类。
常导磁悬浮列车采用直流电磁铁产生磁场，超导磁悬浮列车 则利用超导体的超导特性产生磁场。
02
磁悬浮列车的工作原理
磁悬浮的原理
磁悬浮的原理基于磁场力与反作用力相平衡的原理。磁悬 浮列车通过产生强大的磁场力，使列车与轨道之间产生足 够的斥力，使列车悬浮于轨道上方。
磁悬浮列车通常采用电磁铁或超导磁体产生磁场，通过改 变电流的方向或大小，可以控制磁场力的方向和大小，从 而实现列车的稳定悬浮和导向。
02
03
悬浮控制技术
研究更高效、稳定的悬浮 控制算法，提高列车运行 的安全性和稳定性。
推进技术
研发更高效率的直线电机 和磁轴承技术，提升列车 的推进性能和节能效果。
车体材料
探索新型轻量化、高强度 材料，降低列车自重，提 高载客量。
磁悬浮列车的市场前景
国内外市场需求
随着人们对高效、快速交通方式 的不断追求，磁悬浮列车在国内 外市场具有广阔的发展前景。
磁悬浮列车原理课 件
• 磁悬浮列车简介 • 磁悬浮列车的工作原理 • 磁悬浮列车的优缺点 • 磁悬浮列车的未来发展 • 结论
01
磁悬浮列车简介
磁悬浮列车的定义
01
磁悬浮列车是一种利用磁场力使 车身悬浮于轨道之上，并通过磁 场控制实现列车运行的交通工具。
02
磁悬浮列车主要由悬浮系统、导 向系统和推进系统三大部分组成。
磁浮交通
悬浮系统
由电子控制的支承磁铁安装在列车两侧底部， 将列车从下往上吸向轨道底部的定子。 导向磁 铁位于列车两侧，使列车与轨道之间保持一定 的侧向距离。电子技术可保证列车上磁铁与轨 道始终保持一定间距（10mm）稳定不变。列 车悬浮所需要的电能要低于其安装的空调设备。 悬浮系统可由车载蓄电池供电，与驱动系统的 电源是分开的。列车无须外接电源可以悬浮1 小时左右。 在行驶期间，车载蓄电池通过安装 在支承磁铁中的直线发电机充电。
• 磁悬浮单线或 双线轨道都是
由单根的钢制
或混凝土的轨
道梁（长度为 6-62m）构成。 轨道梁可以为
地面或高架轨，
也可以架在桥 梁或穿越隧道。
• 磁悬浮高速列车通过钢弯曲道岔实现变 轨。钢弯曲道岔由78米至148米的整个钢 结构承梁组成。承梁借助电机的伺服驱
动装置灵活地弯曲，并安全地固定在终 端位置上。
磁悬浮列车不仅速 度快，而且加速也 很快。它只需行使5 公里的距离便能加 速到300公里/小时 的速度。而现代传 统高速列车则需花 费4倍的时间行驶28 公里才能达到这个 速度。
• 由于磁浮列车较快的 加速性能，它不仅适 合长途运行，而且还 适合市区站间距离较 短的中短途运输。
爬坡能力
轨道
磁悬浮高速列 车悬浮在一条双轨 线路上。线路由每 段可长至61米的钢 结构或混凝土结构 的支撑梁组成，既 可以铺设在平地上， 也可以铺设在高架 上。
• 由于其灵活的选线优 势（10%爬坡能力、 16°弯曲曲线），磁 浮轨道可以灵活适应
地形，而无需进行大
量ห้องสมุดไป่ตู้地面工作。与现
代轮轨列车不同，它
常常可以和现有的交 通线路结合起来。
环境
• 磁悬浮高速列车噪音低，节能，占地面 积少，这是其他陆路交通系统无法与之 相比的。这种创新的无接触轨道技术带 来了极大的机动性，但却不会对环境造 成负担。
第14章 磁悬浮交通
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一、磁悬浮列车综述Biblioteka 日本超导磁悬浮列车MAGLEV
超导磁悬浮列车导轨
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一、磁悬浮列车综述
1、磁悬浮列车定义
磁悬浮列车实际上是依靠电磁吸力或电动斥力将列车悬浮 于空中并进行导向，实现列车与地面轨道间的无机械接触，再利用 线性电机驱动列车运行。虽然磁悬浮列车仍然属于陆上有轨交通运 输系统，并保留了轨道、道岔和车辆转向架及悬挂系统等许多传统 机车车辆的特点，但由于列车在牵引运行时与轨道之间无机械接触， 因此从根本上克服了传统列车轮轨粘着限制、机械噪声和磨损等问 题，所以它也许会成为人们梦寐以求的理想陆上交通工具。
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一、磁悬浮列车综述
4、日本的超导磁悬浮列车
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。 其原理就象冲浪运动一样，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。
二年级下册磁浮列车课件语
城市间提供高速交通服务。
日本HSST磁浮列车
02
在日本，HSST磁浮列车在东京至名古屋线路上运营，提供便捷
、快速的服务。
中国上海磁浮列车
03
作为中国第一条商用磁浮列车，上海磁浮列车连接浦东国际机
场与龙阳路地铁站，提供高效交通方式。
磁浮列车在我国的发展现状与前景
现有线路
我国已有多条磁浮列车线 路投入运营，如长沙磁浮 快线、上海磁悬浮等。
磁浮列车的控制系统依靠先进的通信技术实现信息传输， 包括无线通信、光纤通信等，以确保列车与地面控制中心 之间的实时通信。
磁浮列车的供电系统
电源供应
磁浮列车的供电系统负责为列车 提供稳定的电源供应，通常采用
高架电缆或地面供电系统。
电力储存
为了应对突发情况，磁浮列车的 供电系统还配备有电力储存设备 ，如电池或超级电容器，以确保 列车在电源中断时仍能继续运行
二年级下册磁浮列车 件
目录
CONTENTS
• 磁浮列车的简介 • 磁浮列车的构造与组成 • 磁浮列车的应用与未来发展 • 安全乘坐磁浮列车 • 互动环节与思考题
01 磁浮列车的简介
什么是磁浮列车
01
磁浮列车是一种利用磁场力使车 辆悬浮于轨道之上，并通过磁场 控制实现车辆推进的无接触式轨 道交通系统。
一段时间。
节能环保
为了节能环保，磁浮列车的供电 系统通常采用再生制动技术，将 列车制动时的能量回收并用于下 一次加速，以降低能耗并减少对
环境的影响。
03 磁浮列车的应用与未来发 展
磁浮列车在全球的应用情况
德国Transrapid磁浮列车
01
作为世界上最早的商用磁浮列车，Transrapid磁浮列车在德国
磁悬浮列车PPT课件
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由于磁悬浮系统是以电磁力完成悬浮、导向和驱动功能的， 断电后磁悬浮的安全保障措施，尤其是列车停电后的制动 问题仍然是要解决的问题。
2. 磁悬浮技术的悬浮高度较低，因此对线路的平整度、 路基下沉量及道岔结构方面的要求较超导技术更高。
3. 造价高。 4. 强磁场对人体与环境都有影响。
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上海磁悬浮据说是世界上第一列投入商业化运营的高 速磁悬浮列车，虽然只有短短的30公里，但是它的造价却 非常的巨大和吓人，官方初始公布工程造价89亿人民币， 但据说实际已经超100亿。即使如果我们以90亿计算，那 么每1公里就花3亿，那么每厘米便是3000元，可见造价 之高。
———超导材料的应用
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传统的轮轨粘着式铁路，是利用车轮与钢轨之间的粘着 力使列车前进的。它的粘着系数随列车速度增加而减小，走 行阻力却随列车速度的增加而增加，当车速增至粘着系数曲 线和走的行阻力曲线的交点时，就达到了极限。据科研人员 推算，普通轮轨列车最大时速为350-400公里左右。如果考 虑到噪音、震动、车轮和钢轨磨损等因素，实际速度不可能 达到最大时速。所以，欧洲、日本现在正运行的高速列车， 在速度上已没有多大潜力。要进一步提高速度，必须转向新 的技术，这就是超常规的列车－－磁悬浮列车。
列车处于悬浮状态，没有摩擦，其能耗仅为汽车的一半， 飞机的四分之一。
第四，爬坡能力强，只要加大电压，使产生足够大悬 浮力。磁悬浮列车的爬坡能力为100%，而一般铁路的最 高坡度只有40%。
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磁悬浮列车存在的问题： 尽管磁悬浮列车技术有上述的许多优点，但仍然存在一些
不足： 1.其高速稳定性和可靠性还需很长时间的运行考验。
电时，与列车的推动绕组产生电感应而驱动，
磁悬浮列车概论
磁悬浮列车
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2. 原理及分类
2.1原理：磁悬浮列车是一种靠磁悬浮力（即磁的吸力和斥力）来推
动的列车。由于其轨道的磁力使之悬浮在空中，行走时不同于其他列车 需要接触地面，因此只受来自空气的阻力。磁悬浮列车的速度可达每小 时400公里以上，比轮轨高速列车的380多公里还要快。
磁悬浮列车
磁悬浮列车
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上海浦东机场线采用的就是德国常导磁悬浮技术，由德国 Transrapid公司于2001年在中国上海浦东国际机场至地铁龙阳路站 建设，2002年正式启用。该线全长30公里，列车最高时速达430公 里，平均运行时速380公里，转弯处半径达8000米，由起点至终点 站只需8分钟。
磁悬浮列车
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3.目前存在的技术问题
a) 由于磁悬浮系统是以电磁力完成悬浮、导向和驱 动功能的，断电后磁悬浮的安全保障措施，尤其 是列车停电后的制动问题仍然是要解决的问题。 其高速稳定性和可靠性还需很长时间的运行考验。
b) 常导磁悬浮技术的悬浮高度较低，因此对线路的 平整度、路基下沉量及道岔结构方面的要求较超 导技术更高。
磁悬浮列车
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随着超导和高温超导热的出现，推动了超导磁悬浮 列车的研制。这种超导磁悬浮列车利用超导磁石使车 体上浮，通过周期性地变换磁极方向而获得推进动力。 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
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2.2 磁悬浮列车分类
常导型
分类
超导型
磁悬浮列车
磁悬浮培训
磁悬浮培训磁悬浮培训：技术引领未来的交通革命一、引言随着科技的飞速发展，磁悬浮技术作为一项具有划时代意义的创新成果，正逐步引领着未来交通领域的革命。
磁悬浮培训应运而生，旨在为广大技术人员、学者和爱好者提供一个全面了解磁悬浮技术及其应用的窗口。
本文将从磁悬浮技术概述、培训目标、课程设置、实践操作和未来展望等方面进行详细阐述。
二、磁悬浮技术概述1. 磁悬浮技术原理磁悬浮技术是利用磁力克服重力，使物体悬浮于轨道之上的一种技术。
其基本原理是利用电磁铁产生的磁场与轨道上的永磁体或电磁体相互作用，产生磁力，从而实现悬浮、推进和导向等功能。
2. 磁悬浮技术分类根据磁力作用方式的不同，磁悬浮技术可分为电磁悬浮（EMS）和电动悬浮（EDS）两种。
电磁悬浮技术通过改变电磁铁的电流大小，调节磁力大小，实现悬浮和推进；电动悬浮技术则利用电磁感应原理，通过改变电流方向，实现悬浮和推进。
3. 磁悬浮技术应用磁悬浮技术在交通领域具有广泛的应用前景，主要包括磁悬浮列车、磁悬浮汽车、磁悬浮船舶等。
其中，磁悬浮列车以其高速、低能耗、环保等优点，成为未来交通发展的重要方向。
三、培训目标1. 理论知识目标使学员掌握磁悬浮技术的基本原理、分类和应用，了解磁悬浮技术的发展历程和最新动态。
2. 实践操作目标使学员具备磁悬浮设备的操作和维护能力，能够独立完成磁悬浮系统的搭建、调试和故障排除。
3. 创新能力目标培养学员的创新思维和团队协作能力，为磁悬浮技术的研发和应用提供人才支持。
四、课程设置1. 磁悬浮技术原理与应用介绍磁悬浮技术的基本原理、分类和应用领域，使学员对磁悬浮技术有一个全面的认识。
2. 磁悬浮设备操作与维护讲解磁悬浮设备的结构、工作原理和操作方法，培养学员的操作技能和设备维护能力。
3. 磁悬浮系统设计与实践通过实际案例，分析磁悬浮系统的设计方法和流程，使学员具备磁悬浮系统设计和实践操作能力。
4. 磁悬浮技术创新与发展介绍磁悬浮技术的最新研究动态和发展趋势，培养学员的创新思维和团队协作能力。
磁悬浮列车的设计原理及运行机制
磁悬浮列车的设计原理及运行机制磁悬浮原理是磁悬浮列车实现悬浮和推动的基础。
它利用相同磁极的磁力互斥原理，在车体和轨道之间通过一系列的磁铁和电磁装置进行磁悬浮和推动。
其中，车体上的电磁装置起到吸引和排斥磁力的作用，将车体悬浮在轨道上，同时通过磁力的相互作用将列车推动。
磁悬浮列车的电磁系统主要包括磁悬浮系统和电动机系统。
磁悬浮系统用于实现列车的悬浮和导向，包括车体下方的磁悬浮导向轨和车体上方的磁悬浮导向部件。
磁悬浮导向轨通过一系列电磁装置产生磁力，将车体吸引在轨道上，并通过调节磁力的大小和方向来控制列车的悬浮高度和行驶方向。
电动机系统则提供列车的动力，通过电磁原理将电能转换为机械能，驱动列车前进。
控制系统在磁悬浮列车中起到关键作用，用于实现列车的悬浮、导向、速度调节和平稳行驶等功能。
控制系统主要包括磁悬浮悬浮控制、导向控制和速度控制等部分。
磁悬浮悬浮控制通过感应和测量车体和轨道之间的距离，以及列车的负载等参数，调节磁力的大小和方向，使车体始终保持在悬浮状态。
导向控制则通过测量车体的位置和方向，调节磁力的作用点和方向，使车体始终保持在车道上行驶。
速度控制部分则通过控制电动机的转速和扭矩，使列车能够根据需要加速、减速和保持恒定速度。
磁悬浮列车的动力系统主要包括供电系统和传动系统。
供电系统为列车提供所需的电能，可以使用交流供电或者直流供电。
传动系统则将电能转化为机械能，驱动列车行驶。
传动系统通常采用线性电动机，它由一系列电磁铁和线圈组成，通过改变电流的方向和大小来驱动列车前进。
线性电动机有较高的效率和加速度，适合高速列车的需求。
总之，磁悬浮列车的设计原理和运行机制基于磁悬浮技术、电磁系统、控制系统和动力系统等关键部件。
通过利用磁力的互斥原理和电磁装置的相互作用，实现列车的悬浮和推动，同时通过控制系统和动力系统的协同工作，实现列车的悬浮、导向、速度调节和平稳行驶等功能。
这些关键技术的应用，使得磁悬浮列车具备了高速、低摩擦、无碳排放和低噪音等优点，成为未来发展方向的重要交通工具。
中低速磁浮交通概述
磁浮列车分类
磁浮列车从悬浮机理上可分为: 电磁悬浮（EMS，electromagnetic suspension）
以德国的Transrapid简称TR08型和日本的
HSST100L型磁浮列车为代表
电动悬浮（EDS，electrodynamic suspension） 两种。
均低于世界卫生组织推荐的国际非电离辐射防护委员 会（ICNIRP）公布的国际标准。根据 中科院电工所检
测报告：直流磁场强度小于正常看电视时对人体的影响； 交流磁场强度小于使用电剃须刀时对人体的影响。
第十二页，共68页。
工频磁场（μT）
外测量值 车内测量值
靠近导轨下 距导轨3m处 距导轨10m处
6.1
第十六页，共68页。
1.2.磁浮列车在各国的发展
第十七页，共68页。
迄今为止，对磁浮铁路进行过研究的国家主要有日本、 德国、英国、加拿大、美国、韩国、前苏联和中国。当 前以日本和德国处于领先的地位，而美国和前苏联则分 别在七八十年代放弃了研究计划。下面把各主要国家对 磁浮铁路的研究情况作一简要介绍。
第二十六页，共68页。
日本中低速磁浮交通的发展
HSST-High Speed Surface Transport
第二十七页，共68页。
概述
中低速磁浮的开发是从1974年初开始。当时在计 划修建的成田新东京国际机场离市中心大约65公里， 是世界上离市中心较远的机场之一。
因此在日本航空对机场进行计划的时候就包括了附属设施 的问题。为了缩短到机场的交通时间对一些设备进行了调 查，当时原西德开发的磁浮列车（TR-04系统）令人瞩目。
第二十页，共68页。
日本
日本常导
磁悬浮列车工作原理PPT课件
B Bm exp{i(kx wt)}yˆ
其中: k 2 , w 2f , Bm为峰值,k为波数,w为移动磁场的角频率
2.转子板或反应轨内部:
A1 Am1exp{i(kx wt)}zˆ
(1)
2 t
A1 2
k
2
A1
i
0
(
w
kvx
)
A1
3.在空气隙: A2 Am2 exp{i(kx wt)}zˆ
实际模型
在列车每节车厢两侧 底侧,装载有6~8个超 导磁体,并通过液氦作 为冷却系统.
当列车起到或进站时, 列车依靠车轮行驶,随 着列车加速,导轨线圈 通电,
根据Meissner效应,车 与轨之间产生电动斥 力,(数量级为103N/m2) 从而实现悬浮.
第5页/共18页
2.悬浮系统
导向系统依靠轨道两侧的 线圈,按照实际所需的横向 倾角的大小,对线圈中的交 变电流进行调节,进而提供 所需的导向力.
（一）应用背景
•1922 Hermann Kemper提出 电磁悬浮 原理
•1970’s,工业化发展 要求提高运输能力
轮轨极限速度
V<=350km/h 非接触式运输系统
磁悬浮列车
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（二）磁悬浮系统类型
➢电磁悬浮系统（Electro Magnetic System）:依靠在 机车上的电磁铁和导轨上的铁磁轨道相互吸引产生悬浮, 属吸力悬浮系统,并主要应用于德国常导磁悬浮列车系 列.(左图)
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直线电机
• 直线同步电机:其 初级绕组沿轨道 铺设,次级绕组安 装在车体上, 在初 级绕组中通入三 相交流电, 气隙中 产生平移磁场,该 磁场切割次级导 体, 产生电磁感应, 诱发磁场,该磁场 与原有平移磁场 方向相反,最终在 路轨和车体间产 生电磁推力.
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磁悬浮交通概论主讲刘景军上海工程技术大学城市轨道交通学院2020年10月5日课程考核：上课要求：上课不迟到，不早退，上课期间不能去厕所；上课认真听讲，不大声讲话，不玩手机和游戏机，不看报纸。
课程参考书：《新型城市轨道交通》，周庆瑞、金峰编，中国铁道出版社。
《磁悬浮铁路系统与技术》，魏庆朝、孔永健著，中国科学技术出版社。
《磁悬浮交通文集》，严陆光著，中国电力出版社。
《新干线纵横谈日本高速铁路技术》，杨中平著，中国铁道出版社。
《高速铁路概论》，钱仲侯主编，中国铁道出版社。
：磁悬浮交通概论第一讲一、磁悬浮铁路发展史二、磁悬浮铁路三、磁悬浮列车发展史磁悬浮列车的发展史1922年德国工程师赫尔曼·肯佩尔首次考虑电磁悬浮铁路（电磁对车道的吸引原则）1934年赫尔曼·肯佩尔获得制造磁悬浮铁路的基本专利（1934年8月14日德国国家专利643316）。
1935年赫尔曼·肯佩尔运用试验模型证实了磁悬浮。
1939年～1943年赫尔曼·肯佩尔在格丁根空气动力学研究所进行电磁悬浮铁路的基本研究工作。
1953年赫尔曼·肯佩尔写成科学报告《电子悬浮导向的电力驱动铁路机车车辆》。
1969年大通过能力高速铁路研究会开始基础性研究。
克劳斯－马菲公司制造出电磁悬浮模型ＴＲ-０１。
支承和导向系统按赫尔曼·肯佩尔原则设计，由一台短定子直线电动机驱动。
磁悬浮列车的发展史进入70年代以后，随着世界工业化国家经济实力的不断加强，为提高交通运输能力以适应其经济发展的需要，德国、日本、美国、加拿大、法国、英国等发达国家相继开始筹划进行磁悬浮运输系统的开发。
而美国和前苏联则分别在七八十年代放弃了这项研究计划，目前只有德国和日本仍在继续进行磁悬浮系统的研究，并均取得了令世人瞩目的进展。
下面把各主要国家对磁浮铁路的研究情况作一简要介绍。
日本于1962年开始研究常导磁浮铁路。
此后由于超导技术的迅速发展，从70年代初开始转而研究超导磁浮铁路。
1972年首次成功地进行了吨重的超导磁浮列车实验，其速度达到每小时50公里。
1977年12月在宫崎磁浮铁路试验线上，最高速度达到了每小时204公里，到1979年12月又进一步提高到517公里。
1982年11月，磁浮列车的载人试验获得成功。
1995年，载人磁浮列车试验时的最高时速达到411公里。
为了进行东京至大阪间修建磁浮铁路的可行性研究，于1990年又着手建设山梨磁悬浮铁路试验线，首期公里长的试验线已于1996年全部建设完成。
2003年12月2日，日本的一列试验中的磁悬浮列车在山梨线创下581公里的最高时速纪录。
1986年在蒂森工业公司（亨舍尔）开发ＴＲ０７号样车。
德国对磁浮铁路的研究始于1968年（当时的联邦德国）。
1971年～1974年先后制造了ＴＲ０２、ＴＲ０３、ＴＲ０４号试验车。
1975年开发、研制和试验第一台长定子电磁行车技术功能的设备。
由蒂森·亨舍尔在卡塞尔厂区内用试验平台ＭＢ１进行。
1976年生产第一台用长定子电磁行车技术的载人试验车ＨＭＢ２，在卡塞尔由蒂森·亨舍尔在厂区内进行。
采用电磁式支承和导向系统，有10毫米空气间隙，车重为吨，4个座位，最大速度为36公里／小时。
研究初期，常导和超导并重，到1977年，先后分别研制出常导电磁铁吸引式和超导电磁铁相斥式试验车辆，试验时的最高时速达到400公里。
后来经过分析比较认为，超导磁浮铁路所需的技术水平太高，短期内难以取得较大进展，1977年联邦德国研究技术部作出以后只集中力量发展常导磁浮铁路（电磁悬浮驱动系统）的决定。
赫尔曼·肯佩尔工程师逝世（1892年4月5日～1977年7月13日）。
1978年，决定在埃姆斯兰德修建全长公里的试验线，并于1980年开工兴建，1982年开始进行不载人试验。
1979年汉堡的国际交通展览会上展出５月１７日投产的ＴＲ０５号并引起轰动。
1980年开始建造ＴＲ０６号。
列车的最高试验速度在1983年底达到每小时300公里，1984年又进一步增至400公里。
1984年埃姆斯兰磁悬浮列车试验设施投产，用ＴＲ０６号开始作行车试验。
8月17日达到302公里／小时的速度。
1987年埃姆斯兰磁悬浮列车试验设施第二期施工最终完成并投入使用。
ＴＲ０７号开始组装。
11月11日ＴＲ０６号达到406公里／小时的速度。
1988年ＴＲ０６号的速度于1月22日达到公里／小时。
在慕尼黑国际交通展览会上展出ＴＲ０７号。
1989年在埃姆斯兰磁悬浮列车试验设施上开始检验ＴＲ０７号。
磁悬浮铁路快速列车技术已趋成熟。
2000年6月30日，中德两国政府正式签订合作开展上海磁悬浮快速列车运营线项目可行性研究的协议。
8月，国家计委批准项目建议书；同月，上海申通集团等６家公司联合出资20亿元注册成立上海磁悬浮交通发展有限公司（后扩股为8家公司，注册资金30亿元），上海市委、市府批准成立上海市磁悬浮快速列车工程指挥部。
2001年1月23日，上海磁悬浮交通发展有限公司与由德国西门子公司、蒂森快速列车系统公司和磁悬浮国际公司组成的联合体签署《上海磁悬浮列车项目供货和服务合同》，合同总金额亿德国马克；1月26日，又与德国线路及轨道梁技术联合体（ＴＧＣ）签署《磁悬浮快速列车混凝土复合轨道梁系统技术转让合同》，合同使用德国政府赠款共１亿德国马克。
3月1日工程正式开始。
５月专用道路全线贯通。
７月轨道梁生产基地投产。
2002年2月28日，线路主体下部结构全线贯通并开始架梁。
目前，德国在常导磁浮铁路研究方面的技术已趋成熟。
实验最高时速达 550km。
与日本和德国相比，英国对磁浮铁路的研究起步较晚，从1973年才开始。
但是，英国则是最早将磁浮铁路投入商业运营的国家之一。
1984年4月，伯明翰机场至英特纳雄纳尔车站之间一条600米长的磁浮铁路正式通车营业。
旅客乘坐磁浮列车从伯明翰机场到英特纳雄纳尔火车站仅需90秒钟。
令人遗憾的是，在1995年，这趟一度是世界上唯一从事商业运营的磁浮列车在运行了11年之后被宣布停止营业，其运送旅客的任务由机场班车所取代。
世界主要国家试验时速和商业运营时速（公里/小时）中国：磁悬浮：实验最高时速 502，商业运营最高时速 431轮轨：实验最高时速 394，商业运营时速：350， 300， 250，200等法国：轮轨：实验最高时速 574，商业运营时速：320， 300， 280，210等日本：磁悬浮：实验最高时速 581，商业运营最高时速：无轮轨：实验最高时速 422，商业运营时速：300， 250，200等德国：磁悬浮：实验最高时速 550，商业运营最高时速：无轮轨：实验最高时速 406，商业运营时速：300，280， 250，230等就商业运营最高时速而言，中国的两项都是世界最高。
二、磁浮铁路•铁路的分类及优势范围•磁浮铁路的分类及发展•日本磁浮铁路技术•德国磁浮铁路技术•日本HSST系统•我国的有关试验研究情况•磁浮铁路线路设计•其他种类直线电机轨道交通1、铁路的分类及优势范围•普通铁路•高速铁路•客运专线铁路分类•国家铁路•地方铁路•合资铁路•专用铁路•铁路专用线1.1.1 国家铁路•国家铁路是指由中国国务院铁路主管部门管理的铁路，简称国铁。
•在我国，铁道部对国家铁路实行高度集中、统一指挥的运输管理体制。
1.1.2 地方铁路•地方铁路是指由地方人民政府管理的铁路。
•地方铁路主要是由地方自行投资修建或者与其他铁路联合投资修建，担负地方公共旅客、货物短途运输任务的铁路。
•我国地方铁路有准轨（1435毫米）和窄轨（762毫米）两种轨距。
•地方铁路的经营管理方式大体上分为三种类型，一种是自营性质；第二种是自建联营，以标准轨距为主，第三种是地方建路。
1.1.3 合资铁路•合资建设铁路，是在中国改革开放后出现的新事物。
对于中国铁路建设和管理，建立适应市场经济的新体制，是一种有益的探索。
•“七五”期间，是合资铁路探索起步阶段。
“七五”末期，在三茂铁路建设中，广东省政府与铁道部合作，组建了三茂铁路公司，共同出资建成了我国第一条中央与地方合资的铁路。
•“八五”期间，是合资铁路快速发展阶段。
这一时期，先后有达成、广大、广梅汕、邯济、合九、石长、横南、金温等13个合资铁路项目开工建设，并建成了合资铁路中最长的集通铁路以及连接亚欧第二条铁路大陆桥的重要组成部分北疆铁路以及连接海南岛的粤海铁路。
2、磁浮铁路分类及发展•按应用范围划分•按运行速度划分•按导体材料划分•按直线电机的定子长度划分•按直线电机的磁场是否同步划分•按驱动方式划分•按导轨结构形式划分•按悬浮方式划分•几种典型磁浮系统的分类特征•磁浮铁路的发展按应用范围划分主要体现在线路长度、在路网中的作用、最高运行速度及所属管理部门等方面。
•干线磁浮•城际磁浮•城市磁浮2.1.1 干线磁浮•包括特别繁忙干线、繁忙干线和干线•线路长度一般超过500km•在国家重要的交通运输大通道担当客运主力•连接经济发达地区、经济大区或大中城市•在路网中起重要的骨干作用•该铁路的最高运行速度一般要达到高速或超高速铁路的速度范围•一般归铁路部门或交通部门经营管理。
2. 1.2 城际磁浮•其线路长度在500km以下•连接客运繁忙的相邻两大城市•运行速度一般达到中高速铁路的速度范围•一般归铁路部门或交通部门经营管理2.1.3 城市磁浮•其线路长度一般不超过100km•承担市内交通、机场内交通或机场与市区间交通的任务•由于运行距离较短，列车的运行速度一般是在中低速的速度范围内•一般归市政部门或民航部门管理按运行速度划分•根据铁路速度划分标准，磁浮铁路可以分为：•低速（常速）磁浮(V<120km/h)•中速磁浮(120<V<200km/h)•高速磁浮(200<V<350km/h)•超高速磁浮(V>350km/h)•一般将低速和中速磁浮统称为中低速磁浮，主要适用于城市轨道交通（包括机场内交通）•一般将高速和超高速磁浮统称为高速磁浮，主要适用于干线和城际交通。
按导体材料划分•超导磁浮高温超导磁浮低温超导磁浮•常导磁浮2.3.1 超导磁浮•超导磁浮的线圈绕组使用超导材料。
•超导材料在周围环境温度低于其临界温度后就处于超导状态，即超导绕组内的电阻几乎为零。
•超导电磁铁能产生强大的磁场，具有极高的工作效率，因此可以使列车获得较大的悬浮高度和更快的运行速度。
•其缺点主要为，超导磁铁结构复杂，体积庞大，并且为了使超导绕组始终处于超导状态，在列车上还要配置制冷装置。
•日本的ML技术属于超导磁浮的范畴。
2.3.1 超导磁浮•超导磁浮铁路依靠制冷剂使超导绕组维持在超导状态•目前超导磁浮常用的制冷剂为液氮和液氦•根据二者工作温度的不同，磁浮铁路又可划分为高温超导磁浮和低温超导磁浮两类2.3.1.1 低温超导磁浮•液氦的工作温度为(-269℃)。