中低速磁浮列车的工作原理

我国已建成具有完全自主知识产权的实用型中低速磁悬浮列车和磁浮交通运输线，已于2016年5月和2017年12月分别在湖南长沙磁浮快线和北京S1线开通运营。

图1 长沙磁浮快线2016年5月6日开通

图2 北京S1磁浮线2017年12月30日开通

    磁悬浮列车是如何工作的？

    磁悬浮列车利用“同名磁极相斥，异名磁极相吸”的原理，让电磁铁具有抗拒地心引力的能力，使车体完全脱离轨道，悬浮在距离轨道约8~10厘米处，腾空行驶，创造了近乎“零高度”空间飞行的奇迹。
    由于电磁铁有同性相斥和异性相吸两种形式，故磁悬浮列车也有两种相应的形式：一种是利用磁铁同性相斥原理而设计的电磁运行系统的磁悬浮列车，它利用车上常导体电磁铁形成的磁场与轨道上线圈形成的磁场之间所产生的相斥力，通过悬浮间隙传感器检测间隙信号送给悬浮控制器控制电磁铁的电流，使车体稳定悬浮运行的铁路；另一种则是利用电磁铁异性相吸原理而设计的电动力运行系统的磁悬浮列车，它是在车体底部的两侧倒转向上环抱T形导轨安装磁铁，通过悬浮间隙传感器检测间隙信号送给悬浮控制器控制电磁铁的电流，使电磁铁和导轨间保持8—10毫米的间隙，并使电磁铁的倒转吸力与车辆的重力平衡，从而使车体悬浮于车道的导轨面上运行，如图3所示。

图3  环抱吸引力式电磁铁

    我国的中低速磁悬浮列车和磁浮交通运输线，属于环抱吸引力式磁悬浮列车，是利用电磁铁异性相吸原理而设计的电动力运行系统的磁悬浮列车。