磁悬浮交通系统 交通运输概论教学PPT课件
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《磁悬浮列车》课件
民出行质量。
全球推广与合作
03
推动磁悬浮列车在全球范围内的推广和应用，促进国际交流与
合作。
05 磁悬浮列车的应用场景
城市交通
城市交通
磁悬浮列车在城市交通中具有显著的优势，由于其高速和稳定的特 性，能够提供快速、便捷的通勤方式，有效缓解城市交通拥堵问题 。
高效运输
磁悬浮列车能够实现高速度、高密度的运输，缩短城市间旅行时间 ，提高运输效率。
环保节能
磁悬浮列车采用非接触式悬浮和驱动方式，具有低噪音、低能耗的优 点，对环境友好。
长途旅行
高速度旅行
磁悬浮列车能够实现高达数百公里的时速，使长途旅行时间大大 缩短。
大容量运输
磁悬浮列车具有较大的载客量，能够满足大规模长途旅行需求。
舒适性提升
高速运行过程中，磁悬浮列车能够提供平稳、舒适的乘坐体验。
《磁悬浮列车》ppt课件
目录
• 磁悬浮列车简介 • 磁悬浮列车的优势 • 磁悬浮列车的挑战与限制 • 磁悬浮列车的未来展望 • 磁悬浮列车的应用场景
01 磁悬浮列车简介
定义与特点
磁悬浮列车是一种利用磁场力使列车悬浮于轨道上的交通工具，具有高速、低噪音 、低能耗等特点。
磁悬浮列车通过磁场力抵消列车重力，实现列车与轨道之间的无接触悬浮，减少了 摩擦和阻力，提高了运行效率和稳定性。
03 磁悬浮列车的挑战与限制
技术挑战
01
02
03
悬浮与导向系统
磁悬浮列车需要精确控制 磁场以实现稳定悬浮和导 向，技术难度较高。
高速稳定运行
磁悬浮列车在高速行驶过 程中需要克服空气阻力、 振动等问题，保持稳定运 行。
维护与检修
磁悬浮列车的维护和检修 需要专业技术和设备，成 本较高。
概述高速磁悬浮PPT课件
第22页/共78页
1.2 磁悬浮列车分类和主要特点
按 运 行 速 度 范 围 来 分 ， 德 国 的 Tr a n s r a p i d 磁 悬 浮 列 车 最 大 运 行 速 度 大 致 在 4 0 0 ~500km/h，日本的HSST磁悬浮列车最大运行速度为100km/h左右，日本的MLX 超导磁悬浮列车最大运行速度在500~550km/h之间。所以，德国磁悬浮列车和日本 的超导磁悬浮列车又称为高速磁悬浮列车，主要用于大城市之间的干线交通；而日 本的HSST则用于城市内或市郊的交通以及连接机场与市区等，被称为低速磁悬浮 列车。
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1.2 磁悬浮列车分类和主要特点
德 国 的 Tr a n s r a p i d 磁 悬 浮 列 车 和 日 本 的 H S S T 磁 悬 浮 列 车 没 有 采 用 超 导 技 术 ， 而是采用普通导体通电励磁，产生电磁悬浮力和导向力，因而又有人将它们称为常 导磁悬浮列车。日本的MLX磁悬浮列车利用低温（绝对温度4.2K）超导线圈励磁， 在车辆上形成强磁体，因而又被称为超导磁悬浮列车。
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1.1 磁悬浮铁路的发展
第8页/共78页
1.1 磁悬浮铁路的发展
经过近5年的争论，1997年4月25日, 德国联邦交通部长维斯曼(Wissmann)公 布 了 由 两 个 咨 询 公 司 对Transrapid 磁 悬 浮 高 速 铁 路 柏 林 - 汉 堡 项 目 的 运 营 经 济 性 评 价结果，宣布德国政府决定修建柏林—汉堡磁悬浮铁路。这条磁悬浮铁路为全长29 2 km复线，其中高架线路占45%，地面低置线路占55%，包括车辆等运营设备在内 的总投资为98亿德国马克（1996年物价，不包括建造期间物价上涨和投资利息）。
1.2 磁悬浮列车分类和主要特点
按 运 行 速 度 范 围 来 分 ， 德 国 的 Tr a n s r a p i d 磁 悬 浮 列 车 最 大 运 行 速 度 大 致 在 4 0 0 ~500km/h，日本的HSST磁悬浮列车最大运行速度为100km/h左右，日本的MLX 超导磁悬浮列车最大运行速度在500~550km/h之间。所以，德国磁悬浮列车和日本 的超导磁悬浮列车又称为高速磁悬浮列车，主要用于大城市之间的干线交通；而日 本的HSST则用于城市内或市郊的交通以及连接机场与市区等，被称为低速磁悬浮 列车。
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1.2 磁悬浮列车分类和主要特点
德 国 的 Tr a n s r a p i d 磁 悬 浮 列 车 和 日 本 的 H S S T 磁 悬 浮 列 车 没 有 采 用 超 导 技 术 ， 而是采用普通导体通电励磁，产生电磁悬浮力和导向力，因而又有人将它们称为常 导磁悬浮列车。日本的MLX磁悬浮列车利用低温（绝对温度4.2K）超导线圈励磁， 在车辆上形成强磁体，因而又被称为超导磁悬浮列车。
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1.1 磁悬浮铁路的发展
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1.1 磁悬浮铁路的发展
经过近5年的争论，1997年4月25日, 德国联邦交通部长维斯曼(Wissmann)公 布 了 由 两 个 咨 询 公 司 对Transrapid 磁 悬 浮 高 速 铁 路 柏 林 - 汉 堡 项 目 的 运 营 经 济 性 评 价结果，宣布德国政府决定修建柏林—汉堡磁悬浮铁路。这条磁悬浮铁路为全长29 2 km复线，其中高架线路占45%，地面低置线路占55%，包括车辆等运营设备在内 的总投资为98亿德国马克（1996年物价，不包括建造期间物价上涨和投资利息）。
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。
中低速磁浮交通系统基本原理课件
支承
导向
无接触
驱动
制动
供电
2
磁浮交通系统
基本原理
3
磁浮交通系统
磁浮的核心概念-----无接触、无脱轨
无脱轨
以机械环抱的方式，消除脱 轨的可能性
4 死亡40人温州
死亡101人德国
死亡70人胶济
磁浮交通系统
磁浮交通系统构成 核心子系统
轨道系统-----支承、导向和驱动 供电系统-----驱动、速度、加速、减速 车辆系统-----载客量、舒适性、安全性 运行控制系统---安全性、可靠性、运输能力
磁浮列车的车轨关系和无接触特点， 使其具有更高的安全性，更灵活的适应地 形能力和更环保。
16
磁浮交通系统
长沙项目主要技术参数
车宽（mm） 轨距（mm）
3,000 2,000
原则：
1 充分利用悬浮能力
17
2 考虑不同应用环境的需要
2,800 1,860
磁浮交通系统
长沙项目主要技术参数
最大坡度
最小平曲线 半经
磁浮交通系统
什么是磁浮交通系统
在传统轮轨铁路技术发展100年后，针 对轮轨技术运用中存在的局限，科技人 员研发出的新一代轨道交通系统。
解决轮轨铁路运行中存在的脱轨、磨损 、爬坡能力、噪声等问题提出了革命性 的技术解决方案，使列车可跑得更快、 运行成本更低、更适应地形变化。
•1
磁浮交通系统
磁浮的核心概念-----无接触、无脱轨
其它子系统 FAS、BAS、车站、照明、通风、、、、
5
磁浮交通系统
轨道系统（线路）
6
磁浮交通系统
轨道系统（轨道）
7
磁浮交通系统
轨道系统（道岔）
中低速磁浮交通概述PPT课件
目前美国正在积极推进应用的是永磁Magplane，它属 于永磁悬浮型。Magplane的悬浮电磁铁和驱动电磁铁皆 为永磁体，间隙可达5～15这种结构具有高速转弯的优
点。这种设计方案需要加辅助轮，为了安全起见， Magplane的设计者计划在行驶的全程不收回辅助轮，而 是将其固定在列车下面，整个列车技术相对简单。
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13
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
0.38
车内地板面 0.5m高处
6
3.8
国家标准值 100μT
0.2 1.8m高处
0.6
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2、线路适应性强 •正线转弯半径达75m（轻轨300m） •爬坡能力达70‰（轻轨35‰） 3、乘坐舒适 •处于悬浮状态，与轨道无直接接触，振动小，运
成本； •拥有自主知识产权，实现国产化生产，可大幅度降低
车辆造价； •车体轻、无振动、均载受力，桥梁和基础造价低； •车辆和轨道无接触，无机械传动系统，机械维修量小。 6、运营效益好 •运输效率高，每小时单方向运量3.2万人次； •低噪音、转弯半径小，车站可设在人流密集区； •车站建设可与物业开发结合；
学者组成的可行性研究委员会对试验结果进行了最后论 证，考察了噪声、振动和磁场影响等，结论是：HSST
磁浮铁路系统是舒适的低污染系统，能够应付紧急情况，
长期的运行试验证明它是可靠的，并且由于其悬浮的优 点使得它的维修量降低，作为城市交通系统，HSST磁 浮铁路系统已进入实用阶段。
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7
当列车运动时，车载磁体（一般为低温超导线圈或永久 磁铁）的运动磁场在安装于线路上的悬浮线圈中产生感 应电流，两者相互作用，产生一个向上的磁力将列车悬 浮于轨道面一定高度，悬浮间隙一般为100～150mm，
点。这种设计方案需要加辅助轮，为了安全起见， Magplane的设计者计划在行驶的全程不收回辅助轮，而 是将其固定在列车下面，整个列车技术相对简单。
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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
0.38
车内地板面 0.5m高处
6
3.8
国家标准值 100μT
0.2 1.8m高处
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2、线路适应性强 •正线转弯半径达75m（轻轨300m） •爬坡能力达70‰（轻轨35‰） 3、乘坐舒适 •处于悬浮状态，与轨道无直接接触，振动小，运
成本； •拥有自主知识产权，实现国产化生产，可大幅度降低
车辆造价； •车体轻、无振动、均载受力，桥梁和基础造价低； •车辆和轨道无接触，无机械传动系统，机械维修量小。 6、运营效益好 •运输效率高，每小时单方向运量3.2万人次； •低噪音、转弯半径小，车站可设在人流密集区； •车站建设可与物业开发结合；
学者组成的可行性研究委员会对试验结果进行了最后论 证，考察了噪声、振动和磁场影响等，结论是：HSST
磁浮铁路系统是舒适的低污染系统，能够应付紧急情况，
长期的运行试验证明它是可靠的，并且由于其悬浮的优 点使得它的维修量降低，作为城市交通系统，HSST磁 浮铁路系统已进入实用阶段。
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当列车运动时，车载磁体（一般为低温超导线圈或永久 磁铁）的运动磁场在安装于线路上的悬浮线圈中产生感 应电流，两者相互作用，产生一个向上的磁力将列车悬 浮于轨道面一定高度，悬浮间隙一般为100～150mm，
磁悬浮列车的原理和应用课件
磁悬浮列车在城市交通中的应用
速度快
磁悬浮列车能够实现高速度运行，缩短城市间旅行时间。
节能环保
磁悬浮列车采用电力驱动，无尾气排放，对环境友好。
磁悬浮列车在城市交通中的应用
舒适度高
磁悬浮列车运行安稳，乘客乘坐舒适度高。
上海磁悬浮列车
连接浦东国际机场和龙阳路地铁站，是全球首条商业化运营的磁悬 浮线路。
通过调整电磁铁的电流，控制列车与轨道之间的间隙，实现稳定悬浮。
导向控制
通过调整电磁铁的磁场方向，控制列车在轨道上的运行方向和稳定性。
03
磁悬浮列车的优势与挑 战
磁悬浮列车的优势
高速运行
磁悬浮列车由于消除了轮轨摩 擦，可以大幅度提高列车运行
速度，实现高速运输。
节能环保
由于磁悬浮列车具有高效率和 低能耗的特点，它比传统轮轨 列车更加节能和环保。
磁悬浮列车的原理和 应用课件
目录
• 磁悬浮列车的基本原理 • 磁悬浮列车的结构与技术 • 磁悬浮列车的优势与挑战 • 磁悬浮列车的应用与原理
磁悬浮的原理简介
磁悬浮的原理主要是利用磁场同性相斥的特性，通过产生一 个与地面平行且相反的磁场，使列车与轨道之间产生斥力， 从而实现列车与轨道之间的分离，使列车“悬浮”在轨道上 方。
应用领域拓展
除了城市间的高速运输，磁悬浮列车 在城市内部交通、旅游景区交通等领 域也有广阔的应用前景。
国际合作与交流
随着国际交流与合作的加强，不同国 家之间的磁悬浮列车技术将得到相互 借鉴和提高。
政策支持
政府对绿色、高效交通方式的支持将 进一步促进磁悬浮列车的发展和应用 。
04
磁悬浮列车的应用与实 例
根据列车的运行里程和使用年限，需要对列车进行定期的大修，对关键部位进行更换和维修，以保证 列车的安全性和可靠性。
交通运输概论 3.4.2磁悬浮列车 图文
7
3.4 城轨车辆—磁悬浮列车
二、磁悬浮列车的应用
上海磁浮专线
8
3.4 城轨车辆—磁悬浮列车
二、磁悬浮列车的应用
首都机场快线直线电机车辆，定员 710人，最高运行速度110km/h，采用全 自动控制，可实现无人驾驶。由于采用了 直线电机牵引方式，车辆爬坡和通过小曲 线弯半径能力强，线路适应性好，噪音和 振动小于传统轮轨车辆等特点。
电磁型悬浮利用普通直流电磁铁电磁吸力的原理将列车悬起，悬 浮的气隙较小，一般为10毫米左右。
6
3.4 城轨车辆—磁悬浮列车
一、磁悬浮列车原理
➢ 磁悬浮列车的驱动
直线电机的原理并不复杂，设想 把一台旋转运动的感应电动机沿着半径 的方向剖开，并且展平，这就成了一台 直线感应电动机。
在直线电机中，相当于旋转电机 定子的，叫初级；相当于旋转电机转子 的，叫次级。初级中通以交流电时，次 级就在电磁力的作用下沿着初级做直线 运动。
9
3.4 城轨车辆—磁悬浮列车
二、磁悬浮列车的应用
HSST中低速磁悬浮列车（日本）
10
3.4 城轨车辆—磁悬浮列车
二、磁悬浮列车的应用
设计最高速度22500 km/h真空磁悬浮列车
11
3.4 城轨车辆—磁悬浮列车
三、磁悬浮列车技术面临的挑战
➢ 1、由于磁悬浮系统是以电磁力完成悬浮、导向和驱动功能，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是要解决的问题。
第三章 交通运输载运工具及其运用
第三章交通运输载运工具及其运用
3.1 铁路机车 3.2 铁路车辆 3.3 动车组
3.4 城轨车辆 3.5 汽车 3.6 其他运输工具
பைடு நூலகம்
3.4 城轨车辆—磁悬浮列车
3.4 城轨车辆—磁悬浮列车
二、磁悬浮列车的应用
上海磁浮专线
8
3.4 城轨车辆—磁悬浮列车
二、磁悬浮列车的应用
首都机场快线直线电机车辆，定员 710人，最高运行速度110km/h，采用全 自动控制，可实现无人驾驶。由于采用了 直线电机牵引方式，车辆爬坡和通过小曲 线弯半径能力强，线路适应性好，噪音和 振动小于传统轮轨车辆等特点。
电磁型悬浮利用普通直流电磁铁电磁吸力的原理将列车悬起，悬 浮的气隙较小，一般为10毫米左右。
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3.4 城轨车辆—磁悬浮列车
一、磁悬浮列车原理
➢ 磁悬浮列车的驱动
直线电机的原理并不复杂，设想 把一台旋转运动的感应电动机沿着半径 的方向剖开，并且展平，这就成了一台 直线感应电动机。
在直线电机中，相当于旋转电机 定子的，叫初级；相当于旋转电机转子 的，叫次级。初级中通以交流电时，次 级就在电磁力的作用下沿着初级做直线 运动。
9
3.4 城轨车辆—磁悬浮列车
二、磁悬浮列车的应用
HSST中低速磁悬浮列车（日本）
10
3.4 城轨车辆—磁悬浮列车
二、磁悬浮列车的应用
设计最高速度22500 km/h真空磁悬浮列车
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3.4 城轨车辆—磁悬浮列车
三、磁悬浮列车技术面临的挑战
➢ 1、由于磁悬浮系统是以电磁力完成悬浮、导向和驱动功能，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是要解决的问题。
第三章 交通运输载运工具及其运用
第三章交通运输载运工具及其运用
3.1 铁路机车 3.2 铁路车辆 3.3 动车组
3.4 城轨车辆 3.5 汽车 3.6 其他运输工具
பைடு நூலகம்
3.4 城轨车辆—磁悬浮列车
交通运输概论 4.2.7 磁悬浮交通系统 图文
磁浮球系统： 根据恩绍（Earnshaw） 定律，仅仅依靠电磁 铁或永久磁铁，不可 能与另一铁磁或永磁 体产生稳定的磁悬浮。 但可以通过反馈控制 来实现。
5
电磁铁 电磁铁
传感器
传感器
铁球
驱
动
控制器
器
传感器将铁球与电磁 铁间隙大小的信号传 递给控制器，控制器 调节驱动器的电流大 小，使电磁铁的吸力 得到调节，铁球稳定 悬浮。
2
上海高速磁悬浮（电磁式，运营）
日本高速磁悬浮（电动式，试验）
日本中低速磁悬浮（电磁式，运营）
德国中低速磁悬浮（永磁式，拆除） 3
（2）中低速电磁式磁悬浮列车
中国首条自主设计制造的中低速磁浮线路——长沙 北京中低速磁浮列车S1线“玲龙号”，2016年
磁浮线路，2016年试运营。
12月下线。
电磁式（吸力型）磁悬浮原理
高速电动式磁悬浮列车的特点
1、由于采用了超导电机， 不仅车辆与轨道之间的气隙 大、节能、车辆轻，而且可 以省去长定子的铁心。
3、“8字线圈”不仅可以 产生悬浮作用，还有对中作 用，因此不需要独立的导向 控制系统。
2、由于电动式磁悬浮是自 稳定的，故不需要复杂的反 馈控制系统。
4、列车只有高速运动时， 才会产生磁悬浮，静止和低 速时不能悬浮，因此需要像 飞机起落架一样的车轮。
载客量受限。
二
动子是永磁，不仅用于悬浮，还用做直线永
磁推进电机的磁极，比较节能。
三
由于限位轮存在摩擦，车速不能太高，而且
永磁磁极吸附铁磁物质难以清除，维护困难
。
目前还有一种永磁-电磁混合磁悬浮方案，但还没有1:1的样车。 还有一种永磁与高温超导块材结合的磁悬浮，是基于超导的迈斯纳效应，具有自稳定悬浮的优点， 但磁浮力难以实时控制，而且需要独立的直线电机推进系统。
磁悬浮列车工作原理PPT课件
高. 4. 成本方面，维修保养以及能耗等费用较普通列
车高。 5. 但总而之, 由于其高效的运输能力和优越性能,
磁悬浮列车还会有很大空间;而对于我们这样 一个地域辽阔,经济高速发展,但交通系统基础 相对薄弱的国家而言,磁悬浮列车的研究开发 具有十分重要的意义.
第17页/共18页
感谢您的观看！
第18页/共18页
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
（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
第1页/共18页
（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)
可见,列车单位体积受力的数量级为KN
第13页/共18页
数学模拟(六)
转子每单位体积的净输出功率
为: P0 1 S(1 S)v2sB2m
2
P 初略计算:
0 = 19.7kw
可见,转子单位体积净输出功率的数量级为kw
第14页/共18页
车高。 5. 但总而之, 由于其高效的运输能力和优越性能,
磁悬浮列车还会有很大空间;而对于我们这样 一个地域辽阔,经济高速发展,但交通系统基础 相对薄弱的国家而言,磁悬浮列车的研究开发 具有十分重要的意义.
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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
（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)
可见,列车单位体积受力的数量级为KN
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数学模拟(六)
转子每单位体积的净输出功率
为: P0 1 S(1 S)v2sB2m
2
P 初略计算:
0 = 19.7kw
可见,转子单位体积净输出功率的数量级为kw
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中低速磁浮交通概述最新71页PPT
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克中低速磁浮交通概述最新
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克中低速磁浮交通概述最新
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
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磁浮球系统： 根据恩绍（Earnshaw） 定律，仅仅依靠电磁 铁或永久磁铁，不可 能与另一铁磁或永磁 体产生稳定的磁悬浮。 但可以通过反馈控制 来实现。
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电磁铁 电磁铁
传感器
传感器
铁球
驱
动
控制器
器
传感器将铁球与电磁 铁间隙大小的信号传 递给控制器，控制器 调节驱动器的电流大 小，使电磁铁的吸力 得到调节，铁球稳定 悬浮。
中低速电磁式磁悬浮列车原理
轨道梁下方装有槽钢（F轨）
电磁铁通电后与钢板互相吸引
列车推进采用短定子直线感应 电机，F轨上面铺设铝反应板
车辆装有带电磁铁的“两臂”
控制系统根据间隙控制电磁铁 电流的大小，以保持稳定悬浮
导向可由磁力线“对中效应” 产生
磁力线
垂 直 分 量水平分量 Nhomakorabea上部槽钢的与U型电磁铁对准时磁阻最小。当车辆偏离中线时，为达到磁阻 最小，下部磁铁与槽钢会有较大的水平（拉回）分力，起到导向作用。
谢谢！
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（5）永磁式磁悬浮列车
根据恩绍定律，完全采用永久磁铁，不能实现稳定的电磁式磁悬浮。但如果 借助机械限位轮，可实现“半磁悬浮”，如前东德柏林的半磁浮列车M-Bahn。
永磁式磁悬浮列车原理
限位轮
永磁式磁悬浮列车的特点
特点
一
永磁同步电机兼悬浮与推进作用，类似常导
电磁式长定子方案，但不能采用反馈控制，
同步电机动子磁极 是直流电磁铁，因 此可以兼做悬浮磁 铁，不需要独立的 磁悬浮系统。
需要单独的导向控 制系统。
（4） 高速电动式磁悬浮列车
电磁式磁悬浮的悬浮高度仅为10mm左右，高速运行时对反馈控制系统的要 求非常高，而加大气隙则能耗过大。为解决这个问题，提出了采用超导电机的高 速磁悬浮列车方案。
交通运输电气技术
4.2.7 磁悬浮交通系统
（1）磁悬浮交通系统的分类
磁悬浮列车
高速磁悬浮
中低速磁悬浮
电磁式悬浮， 长定子常导 直线同步电 动机驱动
电动式悬浮， 长定子超导 直线同步电 动机驱动
电磁式悬浮， 常导短定子 直线感应电 动机驱动
永磁（半）悬 浮，常导短定 子直线感应电 动机驱动
磁悬浮列车还有其他一些类型，上述分类只针对已经商业运营或已有1:1样车及 试验线的磁悬浮交通系统。
中低速电磁式磁悬浮列车的特点
1、为节省材料，驱动用的直线感应电机定子（铁心与绕组）在车上（短）；直 线感应电机的反应板（铝板与槽钢复合）安装在轨道上（长）。
2、由于车上的定子需要供电，所以一般用接触式受流系统（接触轨+集 电器）。
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3、磁悬浮系统与驱动系统相互独立。 4、因运行速度较低（一般<100km/h），磁浮的水平分力即可起到对中 作用，所以无须专门的导向控制系统。
高速电磁式磁悬浮列车的特点
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同步电机的定子与 磁极都需要供电， 但定子功率大电压 高，且需要三相交 流变频电源，因此 一般安装在在轨道 梁上（长定子）， 可解决高速接触轨 供电的技术困难。
磁极（动子）在车 上，虽然功率小且 为直流，可由车载 电池供电，但电池 不能持久供电，需 要由同步直线电机 上附加的齿谐波发 电机“无线”充电 。
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上海高速磁悬浮（电磁式，运营）
日本高速磁悬浮（电动式，试验）
日本中低速磁悬浮（电磁式，运营）
德国中低速磁悬浮（永磁式，拆除） 2
（2）中低速电磁式磁悬浮列车
中国首条自主设计制造的中低速磁浮线路——长沙 北京中低速磁浮列车S1线“玲龙号”，2016年
磁浮线路，2016年试运营。
12月下线。
电磁式（吸力型）磁悬浮原理
载客量受限。
二
动子是永磁，不仅用于悬浮，还用做直线永
磁推进电机的磁极，比较节能。
三
由于限位轮存在摩擦，车速不能太高，而且
永磁磁极吸附铁磁物质难以清除，维护困难
。
目前还有一种永磁-电磁混合磁悬浮方案，但还没有1:1的样车。 还有一种永磁与高温超导块材结合的磁悬浮，是基于超导的迈斯纳效应，具有自稳定悬浮的优点， 但磁浮力难以实时控制，而且需要独立的直线电机推进系统。
高速电动式磁悬浮列车的特点
1、由于采用了超导电机， 不仅车辆与轨道之间的气隙 大、节能、车辆轻，而且可 以省去长定子的铁心。
3、“8字线圈”不仅可以 产生悬浮作用，还有对中作 用，因此不需要独立的导向 控制系统。
2、由于电动式磁悬浮是自 稳定的，故不需要复杂的反 馈控制系统。
4、列车只有高速运动时， 才会产生磁悬浮，静止和低 速时不能悬浮，因此需要像 飞机起落架一样的车轮。
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（3） 高速电磁式磁悬浮列车
直线感应电机虽然成本低，但功率因数与效率差，且对气隙敏感，因此， 高速磁悬浮一般采用功率因数与效率高的直线同步电机驱动。
高速电磁式磁悬浮列车的原理
悬浮原理与常导直线感应电机磁悬浮类似，但推进同步直线电机在轨道梁上， 并与悬浮系统一体化。
上海磁悬浮
直线同步电机的推进、悬浮一体化
高速电动式磁悬浮列车原理
车上的磁极线圈采用了低温超导体，不需要很大的外部电源，又可以减小线 圈尺寸。
这个励磁线圈同时起悬浮电磁铁、同步电机磁极、导向线圈的作用。
悬浮与导向线圈 定子推进线圈
轨道梁侧壁
车轮支撑轨道
利用8字线圈产生电动式磁悬浮
超导磁铁的N极接近一个
8字线圈时，根据楞次定
律，下环将感应出一个N
极磁场，抵抗磁通变化， 根据下环电流方向，上环
S
将产生一个S极 磁场。下
推上拉，产生磁悬浮。
8字线圈
N
N
S 超导磁铁
S 超导磁铁
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导轨侧墙有8字形悬浮线圈与 三相绕组
车辆两侧有超导电磁铁
三相绕组与车辆电磁铁作用 高速前进
8字线圈内感应出电流形成磁 场，将超导线圈推拉上浮，同 时可起到导向作用
悬 浮 力 需 要 车 运 动 产 生 ， 故 称为“电动式”磁悬浮