電磁懸浮裝置設計方案

❶ 怎樣用簡單的設備自製反重力懸浮裝置

反重力懸浮裝置是指使物體在不受壓力等接觸力的情況下能夠懸浮起回來的裝置。現在的反重力懸答浮裝置都有磁懸浮裝置和氣動懸浮兩種。類似於科幻電影中的反重力裝置，現實中是不存在的。自製的懸浮反重力設備的方法如下：

磁懸浮是利用了磁場同極相斥的原理。最簡單的磁懸浮裝置就是將兩個磁鐵同極放在一起，磁鐵的斥力會使得上面的磁鐵克服自身的重力，懸浮起來，這就做成了最簡單的重力懸浮裝置。

這時會發現，懸浮的磁鐵很容易倒下，所以還需要加一個束縛裝置，使懸浮的磁鐵不倒。這個束縛裝置可以是瓶子、箱子或者木棍。（如果把握好重心，可以不用加束縛裝置）

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世界上有三種類型的磁懸浮:

1、以德國為代表的常導電式磁懸浮，

2、以日本為代表的超導電動磁懸浮，常導電式磁懸浮和超導電動磁懸浮這兩種磁懸浮都需要用電力來產生磁懸浮動力。

3、是中國的永磁懸浮，它利用特殊的永磁材料，不需要任何其他動力支持。

❷ 磁懸浮列車的磁懸浮列車的懸浮、制導及驅動方式

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。盡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。 （1）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，並且產生電流。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）。電子形成迴路，所以接著也產生了本身的磁場（原理二）。圖 1 以最簡單的方式來表達這個過程，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，並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。當排斥力大於車輛重量時，車輛就浮起來。因此，超導磁斥式就是利用置於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。由於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。 磁懸浮列車利用電磁力的作用進行導向。現按常導磁吸式和超導磁斥式兩種情況簡述如下。
常導磁吸式的導向系統與懸浮系統類似，是在車輛側面安裝一組專門用於導向的電磁鐵。車體與導向軌側面之間保持一定間隙。當車輛左右偏移時，車上的導向電磁鐵與導向軌的側面相互作用，使車輛恢復到正常位置。控制系統通過對導向磁鐵中的電流進行控制來保持這一側向間隙，從而達到控制列車運行方向的目的。
超導磁斥式的導向系統可以採用以下 3 種方式構成: ①在車輛上安裝機械導向裝置實現列車導向。這種裝置通常採用車輛上的側向導向輔助輪， 使之與導向軌側面相互作用(滾動摩擦)以產生復原力，這個力與列車沿曲線運行時產生的側向力相平衡，從而使列車沿著導向軌中心線運行。②在車輛上安裝專用的導向超導磁鐵，使之與導向軌側向的地面線圈和金屬帶產生磁斥力，該力與列車的側向作用力相平衡，使列車保持正確的運行方向。這種導向方式避免了機械摩擦，只要控制側向地面導向線圈中的電流，就可以使列車保持一定的側向間隙。 ③利用磁力進行導引的「零磁通量」導向系鋪設「8」 字形的封閉線圈。當列車上設置的超導磁體位於該線圈的對稱中心線上時，線圈內的磁場為零；而當列車產生側向位移時，「8」字形的線圈內磁場為零，並產生一個反作用力以平衡列車的側向力，使列車回到線路中心線的位置。 ——美國聖迭戈：美國通用原子公司在聖迭戈建造了一條長120米的磁懸浮軌道，目的是為聯合太平洋鐵路公司將要在洛杉磯建造的一條8公里的運載線路提供測試。
——德國埃姆斯蘭縣：Transrapid擁有31.5公里的軌道，定期運行的速度最高達420公里每小時。
——日本JR磁浮：日本研發的超導體磁浮列車由東海旅客鐵道（JR東海）和鐵道總合技術研究所（JR總研）主導。首列實驗列車JR-Maglev MLX01從1970年代開始研發，並且在山梨縣建造了五節車廂的實驗車和軌道。在2003年12月2日最高速達到581km/h（361 mph）。在2015年更創下了603/h的速度，創下有車廂車輛的陸地極速。
——美國聯邦運輸管理局（FTA）城市磁浮技術示範（UMTD）計劃
——中國西南交通大學：2003 年,西南交大在四川成都青山磁懸浮列車線完工,該磁懸浮試驗軌道長 420 米,主要針對觀光遊客, 票價低於出租轎車費。 ——日本東部丘陵線
——中國上海磁浮示範運營線
——韓國仁川機場磁懸浮線 ——美國喬治亞州：Powder Springs：AMT Test Track
——日本 ：東京-名古屋-大阪 中央新干線
——中國長沙：長沙中低速磁浮線
——中國北京：S1 號線 1971年：西德，Prinzipfahrzeug，90 km/h
1971年：西德，TR—02（TSST）—164 km/h
1972年：日本，ML100，60 km/h，（載人）
1973年：西德，TR04，250 km/h（載人）
1974年：西德，EET—01，230 km/h（無人）
1975年：西德，Komet，401.3 km/h（由蒸汽火箭推進，無人）
1978年：日本，HSST—01，307.8 km/h（由蒸汽火箭推進，日產汽車製造，無人）
1978年：日本，HSST—02，110 km/h（載人）
1979年12月12日：日本，ML—500R，504 km/h（無人）第一次突破500 km/h
1979年12月21日：日本，ML—500R，517 km/h（無人）
1987年：西德，TR—06，406 km/h（載人）
1987年：日本，MLU001，400. km/h（載人）
1988年：西德，TR—06，412.6 km/h（載人）
1989年：西德，TR—07，436 km/h（載人）
1993年：德國，TR—07，450 km/h（載人）
1994年：日本，MLU002N，431 km/h（無人）
1997年：日本，MLX01，531 km/h（載人）
1997年：日本，MLX01，550 km/h（無人）
1999年：日本，MLX01，548 km/h（無人）
1999年：日本，MLX01，552 km/h (載人/5輛編組) 吉尼斯世界紀錄認可
2003年：中國，Transrapid SMT（德國提供技術所建設，第一條商業運行路線），501.5 km/h
2003年：日本，MLX01，581 km/h（載人/3輛編組）吉尼斯世界紀錄認可
2015年: 日本，L0，590 km/h（載人/7輛編組）
2015年4月: 日本，L0，603 km/h（載人/7輛編組） 超導排斥型磁懸浮列車是利用超導磁鐵和低溫技術，來實現列車與線路之間懸浮運行，其懸浮間隙大小一般在100mm左右，這種磁懸浮列車低速時並不懸浮，當速度達到100 km/h 時才懸浮起來。它的最高運行速度可以達到1000km/h當，然其建造技術和成本要比常導吸引型磁懸浮列車高得多。
（2）按懸浮技術，磁懸浮列車按懸浮方式有電磁吸引式懸浮(EMS)和永磁力懸浮(PRS)及感應斥力懸浮(EDS)兩種。 高速磁懸浮在全球的推廣之路異常坎坷，但是，中低速磁懸浮線路卻另闢蹊徑，相關推廣大有燎原之勢。
第一個國家是日本。2005年3月6日建成名古屋市區通向愛知世博會會場的磁懸浮線路，全長約9公里，全程無人駕駛，最高時速為100公里。
第二個國家是韓國。韓國磁懸浮的發展過程經歷了獨立研發（1985年—1993年）、對外合作（1994年—1998年）和商業化嘗試（1999年至今）3個階段。2014年7月，韓國仁川國際機場至仁川龍游站磁懸浮線路投入運營，全長6.1公里，列車由韓國自主研發，無人駕駛，最高時速可達110公里。
中國是世界上第三個擁有中低速磁懸浮技術的國家。2000年之後，中國的中低速磁懸浮推廣就有多種傳言，包括北京八達嶺線、成都青城山項目、北京東直門到首都機場線、滬杭磁懸浮線等，但都無疾而終。
奧運會之後，中國的中低速磁懸浮開始加速。2008年5月，唐山客車廠建成了一條1.547公里的中低速磁懸浮列車工程化試驗示範線。2012年1月，中國南車株機公司研製的中低速磁懸浮列車下線，最高時速100公里，最大載客600人。
2014年5月16日，長沙高鐵站至黃花國際機場磁懸浮工程開工建設，預計2015年年底建成，這是我國第一條完全自主研發的商業運營磁懸浮線。
2015年4月21日，北京中低速磁浮交通線路S1線暴力開工建設。
中國在實現高鐵輪軌技術的快速發展，磁懸浮已經被廢除。
目前有三種典型的磁懸浮技術：一種是德國發明的電磁懸浮技術，上海磁懸浮列車、長沙和北京在建的磁懸浮列車均應用此類技術；第二種是日本發明的低溫超導磁懸浮技術，如日本在建的中央新干線磁浮線；第三種是高溫超導磁懸浮，與低溫超導磁懸浮的液氦冷卻（零下269攝氏度）不同，高溫超導磁懸浮採用液氮冷卻（零下196攝氏度），工作溫度得到了提高。
西南交通大學牽引動力國家重點實驗室超導技術研究所副教授鄧自剛在接受《中國科學報》記者采訪時透露，2000年，西南交通大學超導技術研究所教授王家素和王素玉在世界上首先研製成功載人高溫超導磁懸浮實驗車。但因受經費限制，從2001年到2011年的10年時間里，高溫超導磁懸浮幾乎沒有大的應用進展。
北控磁浮公司副總經理武學詩在接受《中國科學報》記者采訪時表示，技術的應用不僅會考慮技術的成熟度，還會考慮運營維護等問題。
「相較而言，超導磁懸浮的維護還是比較麻煩。所謂高溫超導也只是相對高溫，溫度還是很低的，在維護方面離實際應用相對較遠。而電磁懸浮技術之所以應用較廣，是因為在應用的可行性上已經得到了證實。」武學詩說。
采訪中，鄧自剛承認，目前高溫超導磁懸浮技術尚不夠成熟，在應用前還需要進行中試線研究。
「德國的電磁懸浮技術，從發明到實現商業化應用，用了66年。日本的低溫超導磁懸浮用了45年，我估計高溫超導磁懸浮要用30年左右。我們已經研究了16年，所以對於高溫超導磁懸浮來說，未來5到10年非常關鍵。」鄧自剛說。
鄧自剛表示，目前國際競爭非常激烈。2011年，德國建成了80米的高溫超導磁懸浮環形線，今年巴西即將建成200米的實驗線。「如果國家的支持和投入再不跟上，我國的高溫超導磁懸浮技術必定會被國外趕超。」
《中國科學報》 (2014-05-28 第4版 綜合) 所謂真空磁懸浮，就是在一個真空的鋼管裡面鋪設磁懸浮線路，然後讓列車在真空管道中跑。由於沒有了空氣阻力乘客不能逃生，真空磁懸浮時速可達3000—4000萬公里，能耗不到民航客機的二分之一，而噪音、廢氣排放接近於零。
中國專家張耀平與美國約翰·霍普金斯大學，均提出了真空磁懸浮方案。
通常情況下，民用飛機的空中巡航速度在每小時850公里左右，對於超過18000公里以上的旅行，乘坐飛機耗費的時間與經濟成本是比較高，並會因為排放污染環境。真空磁懸浮的提出就是為了競爭這個盈利。
中國西南交通大學的張耀平教授主持的「真空管道高速磁浮交通基礎研究項目編號50678152）」，2007年獲得了國家自然科學基金項目的支持。張耀平已經調入陝西省西京學院，專門組建了真空管道運輸研究所，正全力推進這一「運輸體系。
2014年5月7日，西南交通大學科研人員稱，現已搭建全球首個真空管道超高速磁懸浮列車原型試驗平台，希望通過建造真空環境，減少空氣對磁懸浮列車的阻力。
西南交通大學牽引動力國家重點實驗室超導技術研究所副教授鄧自剛在接受《中國科學報》記者采訪時表示，目前研製的高溫超導磁懸浮實驗線採用環形結構，以實現循環加速，線路總長45米，彎道半徑為6米，直線電機驅動段為3米。實驗車在載人情況下最高速度可達25公里/小時，低壓真空環境下為50公里/小時。
鄧自剛表示，這輛新實驗車被命名為「超級磁懸浮」，採用高溫超導磁懸浮車技術。超高速磁懸浮車主要是考慮到未來在真空管道中的超高速應用。25公里/小時的速度主要受實驗場地和線路所限，如果是長距離直線，且在低壓環境中，速度設計會高得多。不過，真空管道超導磁懸浮的應用要在高溫超導磁懸浮商業化之後才有可能。
《中國科學報》 (2014-05-28 第4版 綜合)

❸ 磁懸浮列車工作原理

1、導向方式

磁懸浮列車利用電磁力的作用進行導向。現按常導磁吸式和超導磁斥式兩種情況簡述如下。

常導磁吸式的導向系統與懸浮系統類似，是在車輛側面安裝一組專門用於導向的電磁鐵。車體與導向軌側面之間保持一定間隙。

當車輛左右偏移時，車上的導向電磁鐵與導向軌的側面相互作用，使車輛恢復到正常位置。控制系統通過對導向磁鐵中的電流進行控制來保持這一側向間隙，從而達到控制列車運行方向的目的。

超導磁斥式的導向系統可以採用以下 3 種方式構成：

（1）在車輛上安裝機械導向裝置實現列車導向。這種裝置通常採用車輛上的側向導向輔助輪， 使之與導向軌側面相互作用(滾動摩擦)以產生復原力，這個力與列車沿曲線運行時產生的側向力相平衡，從而使列車沿著導向軌中心線運行。

（2）在車輛上安裝專用的導向超導磁鐵，使之與導向軌側向的地面線圈和金屬帶產生磁斥力，該力與列車的側向作用力相平衡，使列車保持正確的運行方向。這種導向方式避免了機械摩擦，只要控制側向地面導向線圈中的電流，就可以使列車保持一定的側向間隙。

（3）利用磁力進行導引的「零磁通量」導向系鋪設「8」 字形的封閉線圈。當列車上設置的超導磁體位於該線圈的對稱中心線上時，線圈內的磁場為零；而當列車產生側向位移時，「8」字形的線圈內磁場為零，並產生一個反作用力以平衡列車的側向力，使列車回到線路中心線的位置。

2、推進方式

磁懸浮列車推進系統最關鍵的技術是把旋轉電機展開成直線電機。它的基本構成和作用原理與普通旋轉電機類似，展開以後，其傳動方式也就由旋轉運動變為直線運動。

常導磁吸式磁懸浮採用短定子非同步直線電機。在車上安裝三相電樞繞組，軌道上安裝感應軌。採用車上供電方式。這種方式結構比較簡單，容易維護，造價低，適用於中低速城市運輸及近郊運輸以及作為短程旅遊線系統；主要缺點是功率偏低，不利於高速運行。

其中TR 型快速動車和上海引進 的 Transrapid 06 號磁懸浮列車，以及日本的 HSST型磁懸浮列車都採用這種形式。超導磁斥式磁懸浮採用長定子同步直線電機。其超導電磁體安裝在車輛上，在軌道沿線設置無源閉合線圈或非磁性金屬板。

作為磁浮裝置的超導電磁線圈的採用，為直線同步電機的激磁線圈處 於超導狀態提供了方便條件。它們可以共存於同一 個冷卻系統，或者同一線圈同時起到懸浮、導向和推進的作用。

高速長定子同步直線電機牽引系統的構成相對復雜。地面牽引系統，供電一個區間（長約30km）區間又分成許多段（約300-1000 m），每段只有列車通過時供電，各段切換由觸點真空開關完成。

為使列車在段間不沖動，需兩組逆變器輪 流供電，其特點為大功率、高壓、大電流。動力在地面的優勢有路軌電機的功率強以及車輛的設計簡化、重量輕。適用於高速和超高速磁懸浮鐵路。日本和加拿大決定發展這種磁懸浮系統。

4、列車動能

「常導型」磁懸浮列車及軌道和電動機的工作原理完全相同。

只是把電動機的「轉子」布置在列車上，將電動機的「定子」鋪設在軌道上。通過「轉子」，「定子」間的相互作用，將電能轉化為前進的動能。

我們知道，電動機的「定子」通電時，通過電流對磁場的作用就可以推動「轉子」轉動。不過耗電量巨大，就像一個個電動機鋪滿軌道，當向軌道這個「定子」輸電時，通過電流對磁場的作用，列車就像電動機的「轉子」一樣被推動著做直線運動。

(3)電磁懸浮裝置設計方案擴展閱讀：

磁懸浮技術優缺點

1、優點

磁懸浮列車有許多優點：列車在鐵軌上方懸浮運行，鐵軌與車輛不接觸，不但運行速度非常快，可以超過500 千米/小時，；無噪音，不排出有害的廢氣，有利於環境保護。由於無需車輪，不存在輪軌摩擦而產生的輪對磨損，減少了維護工作量和經營成本。

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。至2012年，中國和日本、德國、英國、美國等國都在積極研究這種車。日本的超導磁懸浮列車已經過在軌試驗，即將進入實用階段，運行時速可達300千米以上。

磁懸浮列車運行時與軌道保持一定的間隙（一般為1—10cm），因此運行安全、平穩舒適、無雜訊，可以實現全自動化運行。

磁懸浮列車的使用壽命可達35年，而普通輪軌列車只有20—25年。磁懸浮列車路軌的壽命是80年，普通路軌只有60年。目前的最高時速是日本L0型磁懸浮列車在2015年達到的603公里/小時。

據德國科學家預測，到20年，磁懸浮列車採用新技術後，時速將達1000公里。而當前中國的輪軌列車運營速度最高時速為496公里 （法國 TGV 電氣火車最高時速在2007年的測試中達到過574.8公里/小時）。

2、缺點

據稱，在陸地上的交通工具沒有輪子是很危險的。要克服很大的慣性，只有通過輪子與軌道的制動力來克服。磁懸浮列車沒有輪子，如果突然停電，靠滑動摩擦是很危險的。

而對於磁懸浮，當遭遇突然停電，採取的是機械臂鎖死軌道強制停車，這正是磁懸浮相對於輪軌滑動摩擦制動方式而言會更加危險，會導致車毀人亡的悲劇，國外無一例建造正是此特點。

此外，磁懸浮列車又是高架的，發生事故時在5米高處救援很困難，沒有輪子，拖出事故現場困難；若區間停電，其他車輛、吊機也很難靠近。但是相比較於其他輪軌鐵路，不論高鐵、地鐵，還是輕軌，也同樣是高架的。

2006年，德國磁懸浮控制列車在試運行途中與一輛維修車相撞，報道稱車上共29人，當場死亡23人，實際死亡25人，4人重傷。這說明磁懸浮列車突然情況下的制動能力不可靠，不如輪軌列車。說明磁懸浮列車突然情況下的制動能力遠遠比不上輪軌列車，且安全性沒有輪軌火車高（輪軌安全性高數十倍）。

❹ 磁懸浮列車原理是什麼

磁浮有三個基本原理：

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，並且產生電流。

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。

第三個原理磁鐵間會彼此作用，同極性相斥，異極性相吸。

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。盡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。

(4)電磁懸浮裝置設計方案擴展閱讀：

磁懸浮列車是一種現代高科技軌道交通工具，它通過電磁力實現列車與軌道之間的無接觸的懸浮和導向，再利用直線電機產生的電磁力牽引列車運行。

1922年，德國工程師赫爾曼·肯佩爾（Hermann Kemper）提出了電磁懸浮原理，繼而申請了專利。20 世紀70年代以後，隨著工業化國家經濟實力不斷增強，為提高交通運輸能力以適應其經濟發展和民生的需要，德國、日本、美國等國家相繼開展了磁懸浮運輸系統的研發。

❺ 如何製作磁懸浮裝置

兩對磁鐵,同性排斥的原理

❻ 磁懸浮列車原理是怎樣的，分為那幾類

國防科技大學 劉博士

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,見圖3。盡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。下面分別對這三部分所採用的技術進行介紹

懸浮系統：目前懸浮系統的設計,可以分為兩個方向,分別是德國所採用的常導型和日本所採用的超導型。從懸浮技術上講就是電磁懸浮系統(EMS)和電力懸浮系統(EDS)。圖4給出了兩種系統的結構差別。

電磁懸浮系統(EMS)是一種吸力懸浮系統,是結合在機車上的電磁鐵和導軌上的鐵磁軌道相互吸引產生懸浮。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運行速度無關,所以即使在停車狀態下列車仍然可以進入懸浮狀態。

電力懸浮系統(EDS)將磁鐵使用在運動的機車上以在導軌上產生電流。由於機車和導軌的縫隙減少時電磁斥力會增大,從而產生的電磁斥力提供了穩定的機車的支撐和導向。然而機車必須安裝類似車輪一樣的裝置對機車在「起飛」和「著陸」時進行有效支撐,這是因為EDS在機車速度低於大約25英里/小時無法保證懸浮。EDS系統在低溫超導技術下得到了更大的發展。

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集成設備,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,車輛上的感應動力集成設備由動力集成繞組、感應動力集成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。其原理就像沖浪運動一樣,沖浪者是站在波浪的頂峰並由波浪推動他快速前進的。與沖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准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,根據探測儀傳來的信息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運行。

推進系統：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像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,它就像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,當沿線布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像電機的"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。

通俗的講就是,在位於軌道兩側的線圈裡流動的交流電,能將線圈變為電磁體。由於它與列車上的超導電磁體的相互作用,就使列車開動起來。列車前進是因為列車頭部的電磁體(N極)被安裝在靠前一點的軌道上的電磁體(S極)所吸引,並且同時又被安裝在軌道上稍後一點的電磁體(N極)所排斥。當列車前進時,在線圈裡流動的電流流向就反轉過來了。其結果就是原來那個S極線圈,現在變為N極線圈了,反之亦然。這樣,列車由於電磁極性的轉換而得以持續向前賓士。根據車速,通過電能轉換器調整在線圈裡流動的交流電的頻率和電壓。

推進系統可以分為兩種。「長固定片」推進系統使用纏繞在導軌上的線性電動機作為高速磁懸浮列車的動力部分。由於高的導軌的花費而成本昂貴。而「短固定片」推進系統使用纏繞在被動的軌道上的線性感應電動機(LIM)。雖然短固定片系統減少了導軌的花費,但由於LIM過於沉重而減少了列成的有效負載能力,導致了比長固定片系統的高的運營成本和低的潛在收入。而採用非磁力性質的能量系統,也會導致機車重量的增加,降低運營效率。

導向系統：導向系統是一種測向力來保證懸浮的機車能夠沿著導軌的方向運動。必要的推力與懸浮力相類似,也可以分為引力和斥力。在機車底板上的同一塊電磁鐵可以同時為導向系統和懸浮系統提供動力,也可以採用獨立的導向系統電磁鐵。

❼ 簡易的電磁懸浮裝置怎麼做，需要什麼材料

簡易的電磁懸浮裝置怎麼做，需要什麼材料
自製磁懸浮方法：結合永磁鐵和電磁鐵，利用一個微控制器和一個IR感應器，當內部裝有磁鐵的小物體放在電磁鐵的下方，IR感應器就會感應到物體的存在，微控制器就會啟動電磁鐵並調整磁力大小，當小物體受到向上的磁力和向下的重力相同時，它就會漂浮在空中，漂浮的位置和高度取決於重量和磁力大小。
懸浮技術主要包括電磁懸浮、光懸浮、聲懸浮、氣流懸浮、靜電懸浮、粒子束懸浮等，其中電磁懸浮技術比較成熟。電磁懸浮技術(electromagnetic
levitation)簡稱EML技術。它的主要原理是利用高頻電磁場在金屬表面產生的渦流來實現對金屬的懸浮體。

❽ 磁懸浮列車的技術系統

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，盡管可以使用與磁力無關的推進系統，但在絕大部分設計中，這三部分的功能均由磁力來完成。 懸浮系統的設計，可以分為兩個方向，分別是德國所採用的常導型和日本所採用的超導型。從懸浮技術上講就是電磁懸浮系統（EMS）和電力懸浮系統（EDS）。圖4給出了兩種系統的結構差別。
（EMS）是一種吸力懸浮系統，是結合在機車上的電磁鐵和導軌上的鐵磁軌道相互排斥產生懸浮。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排斥力，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運行速度無關，所以即使在停車狀態下列車仍然可以進入懸浮狀態。
（EDS）將磁鐵使用在運動的機車上以在導軌上產生電流。由於機車和導軌的縫隙減少時電磁斥力會增大，從而產生的電磁斥力提供了穩定的機車的支撐和導向。然而機車必須安裝類似車輪一樣的裝置對機車在「起飛」和「著陸」時進行有效支撐，這是因為EDS在機車速度低於大約55公里/小時無法保證懸浮。EDS系統在低溫超導技術下得到了更大的發展。
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集成設備，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，車輛上的感應動力集成設備由動力集成繞組、感應動力集成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。其原理就像沖浪運動一樣，沖浪者是站在波浪的頂峰並由波浪推動他快速前進的。與沖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准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，根據探測儀傳來的信息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運行。 2009年6月15日，國內首列具有完全自主知識產權的實用型中低速磁懸浮列車，在中國北車唐山軌道客車有限公司下線後完成列車調試，開始進行線路運行試驗，這標志著我國已經具備中低速磁懸浮列車產業化的製造能力。中低速磁懸浮列車是一種新近發展起來的軌道交通裝備，性能卓越，適用於大中城市市內、近距離城市間、旅遊景區的交通連接，市場前景廣闊。中低速磁懸浮列車利用電磁力克服地球引力，使列車在軌道上懸浮，並利用直線電機推動前進。與磁懸浮列車相比，高鐵具有雜訊低，振動小，線路敷設條件寬松、建造成本低，易於實施，易於維護等優點，而且由於其牽引力不受輪軌間的粘著系數影響，使其爬坡能力強，轉彎半徑小，是舒適、安全、快捷、環保的綠色軌道交通工具，在各種交通方式中具有獨特的優勢。中低速磁懸浮項目是唐車公司與北京控股磁懸浮技術發展有限公司、國防科學技術大學等共同開展的磁懸浮技術工程化應用研發項目，被科技部列入國家「十一五」科技支撐計劃。
2005年7月，首輛中低速磁懸浮工程化樣車在唐車公司問世，並投入試驗運行。
2008年5月，唐車公司建成了長達1.547公里的國內首條中低速磁懸浮列車工程化試驗示範線，科技部將其確立為國家科技支撐計劃中低速磁懸浮交通試驗基地，導致深圳市民一致謾罵反對。
2009年5月13日，國內首列具有完全自主知識產權的實用型中低速磁懸浮列車在唐車公司完成組裝，順利下線，並隨即開始進行列車調試。該車在原有工程化樣車基礎上進行了大量實用化改進，整列車為3輛編組模式，由2輛結構相同的端車和1輛中間車組成，運行時速為100到120公里，首尾車定員為每輛100人，中間車為120人，使用壽命在25年以上。 該車採用鋁合金車體、寬幅車身，供電電壓由直流750伏提高到直流1500伏，爬坡能力達到70‰的水平，更加適合在城市復雜線路運行，並幅降低了線路建設拆遷成本。 利用磁鐵吸引力使車輛浮起來的磁懸浮列車，用的是「T」形導軌，車輛的兩側下部向導軌的兩邊環抱。在車輛的下部的內翻部分面上裝有磁力強大的電磁鐵，導軌底部設有鋼板。鋼板在上，電磁鐵在下。 所謂電磁鐵，就是一個金屬線圈，當電流流經線圈時，能產生磁力吸引鋼板，因而車輛被向上抬舉。當吸引力與車輛重力平衡，車輛就可懸浮在導軌上方的一定高度上。改變電流，也就改變磁場強度，使懸浮的高度得到調整。另一種磁懸浮列車，採用相斥磁力使車輛浮起。它的軌道是「U」形的。當列車向前運動時，車輛下面的電磁鐵就使埋在軌道內的線圈中感應出電流，使軌道內線圈也變成了電磁鐵，而且它與車輛下的磁鐵產生相斥的磁力，把車輛向上推離軌道。
利用相斥磁力懸浮的列車，一開動很快就可以加速到時速50公里/小時，跑了100米的距離之後，便在軌道上懸浮起來。列車沿著地面越「飛」越快，最高可達每小時450公里（理論上可以到更高速，高鐵也是這樣，可是國家怎麼限速運行呢？）。 西南交通大學在2000年研製的世界第一輛載人高溫超導磁懸浮列車「世紀號」以及後來研製的載人常溫常導磁懸浮列車「未來號」等受到黨和領導人的高度關注和充分肯定。據介紹，早在1994年，西南交大就研製成功中國第一輛可載人常導低速磁浮列車，但那是在完全理想的實驗室條件下運行成功的。
2003年，西南交大在四川成都青山磁懸浮列車線完工，該磁懸浮試驗軌道長420米，主要針對觀光遊客，票價低於計程車費？不盈利誰會建設。懸浮列車的原理並不深奧。它是運用磁鐵「同名磁極相斥，異名磁極相吸」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」。
磁懸浮列車在磁力作用下，使車輛浮起，並沿著特殊的導軌運行。有速度快噪音低費用低等特點。
上海磁懸浮列車是中國第一條磁懸浮列車， 設計時速430公里/小時，實際時速約380公里/小時，轉彎處半徑達8000米已經廢除。為我國實驗磁懸浮列車積累了經驗。

❾ 求磁懸浮列車的製作過程（能浮的）過程！！！

兄弟，10個虛擬幣是買不到這種核心技術的，即使你要的模型非常簡單。