磁悬浮技术基本原理是什么?

【资料图】

磁悬浮技术系统原理，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。

磁悬浮列车是一种利用磁极吸引力和排斥力的高科技交通工具。简单地说，排斥力使列车悬起来、吸引力让列车开动。

磁悬浮列车上装有电磁体，铁路底部则安装线圈。通电后，地面线圈产生的磁场极性与列车上的电磁体极性总保持相同，两者“同性相斥”，排斥力使列车悬浮起来。铁轨两侧也装有线圈，交流电使线圈变为电磁体。它与列车上的电磁体相互作用，使列车前进。列车头的电磁体(N 极)被轨道上靠前一点的电磁体(S 极)所吸引，同时被轨道上稍后一点的电磁体(N 极)所排斥——结果是一“推”一“拉”。磁悬浮列车运行时与轨道保持一定的间隙(一般为 1—10cm)，因此运行安全、平稳舒适、无噪声，可以实现全自动化运行。磁悬浮列车的使用寿命可达 35 年，而普通轮轨列车只有 20—25 年。磁悬浮列车路轨的寿命是 80 年，普通路轨只有 60 年。此外，磁悬浮列车启动后 39 秒内即达到最高速度，5 月 23 号，时速 600 公里磁悬浮列车在青岛下线。

磁悬浮列车利用“同性相斥，异性相吸”的原理，让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 1 厘米处，腾空行驶，创造了近乎“零高度”空间飞行的奇迹。

磁悬浮列车是什么?

磁悬浮列车是一种轨道交通工具。采用电磁力，让列车和轨道无接触。“距离产生美”后产生悬浮和导向，再利用直线电机产生的电磁力牵引列车运行。

列车与轨道的关系除了“距离产生美”之外，还有一个“爱的抱抱”，这是指列车是抱住铁轨运行的，就像这样。采用抱轨技术，可以有效避免列车脱轨，可以说是“永不出轨”了。

磁悬浮小实验原理图解

现在我们用一支普通铅笔，想让笔在空气中悬浮还要借助一样道具——磁铁。那么磁铁真的能够实现笔悬浮在空中吗?

首先，准备一个固定磁铁和铅笔的塑料架子。把 4 块磁铁分别放进塑料板的四个孔里固定，另外 2 块磁铁分别套在铅笔上，用胶布缠在铅笔上卡住磁铁，磁铁就固定住了。

接下来，将装了磁铁圈的铅笔平放在磁铁架的上端，尝试让铅笔悬浮，但是排斥力很明显，铅笔被相吸的力一直拽着往外跑，而且吸力非常大。而经过几次尝试调整，找到了平衡点，铅笔终于悬浮了起来，非常的神奇。

在这个实验中，架子上的挡板是为了让笔不偏离平衡位置而存在的，6 块磁铁都是同极，而且也保持在同一个水平面上，也就实现了同性相斥的原理。其实，利用磁铁同性相斥的原理，还可以让很多东西达到悬浮。不管是小小的铅笔芯还是大的马克笔都可以实现悬浮。在我们的生活中，更炫酷的就是磁悬浮列车，它就是应用了这种原理。由于车身与轨道中都有磁铁，磁力相斥就使列车悬浮在空中，行走时不需接触地面，因此对其产生阻力的只有空气，所以磁悬浮列车可以行驶的非常快。