超导磁悬浮列车的工作原理
超导磁悬浮列车工作时主要利用了磁性物质同性排斥异性吸引的基本原理,从而最终达到了列车悬浮在车轨上方,列车在磁力的牵引下高速前行,列
车在高速前行过程中自动调整姿势以避免倾斜的目的.
首先,对于列车之所以能够悬浮在轨道上方做简单说明: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，它利用车上超导电磁铁
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，使车体悬浮运行
的铁路；另一种则是利用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，它是在车体底部及两侧倒转向上的顶部安装磁铁，在T形导轨的上
方和伸臂部分下方分别设反作用板和感应钢板，控制电磁铁的电流，使电磁
铁和导轨间保持10—15毫米的间隙，并使导轨钢板的排斥力与车辆的重力
平衡，从而使车体悬浮于车道的导轨面上运行。

那么，磁体间为什么能产生如此强大的磁场而最终让沉重的车厢悬浮起
来呢？在演示实验中我们用的是极冷的液氮冷却那种放在车厢底部的超导元
件办到的。

超导元件在相当低的温度下具有的完全导电性和完全抗磁性。

而
实际运用的超导磁体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。

超导磁悬浮列车的工作原理是利用超导材料
的抗磁性，将超导材料置于永久磁体（或磁场）的上方，由于超导的抗磁性，磁体的磁力线不能穿过超导体，磁体（或磁场）和超导体之间会产生排斥力，使超导体悬浮在上方。

其次，磁悬浮列车的高速前进也是利用电磁体间的磁力完成的。

简单的讲就是，在位于轨道两侧的线圈里流动的交流电，能将线圈变为
电磁铁。

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。

具体地讲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最后对列车在行进过程中的稳定性保障做简单说明。

其实列车的稳定由导向系统来控制。

“常导型磁吸式”导向系统，是在列车侧面安装一组专门用于导向的电磁铁。

列车发生左右偏移时，列车上的导向电磁铁与导向轨的侧面相互作用，产生排斥力，使车辆恢复正常位置。

列车如运行在曲线或坡道上时，控制系统通过对导向磁铁中的电流进行控制，达到控制运行目的。