超导电动悬浮型（Electro Dynamic Suspension，EDS）系统，即电力悬浮系统，是一种基于动生电磁排斥力的列车悬浮系统。这种高速磁浮列车技术一般会采用“轨抱车”的U字形轨道结构设计方案，将低温超导磁体安装在运动的磁浮列车上，并在地面轨道上敷设相应的铝环结构。在磁浮高铁系统中，磁浮列车在运行导轨上高速行驶时会激发出轨道内悬浮引导线圈上的感应电流，这些感应电流进而将产生强大的电磁场，超导电动悬浮系统就是利用轨道感生磁场和车载低温超导磁体之间的同性磁极排斥力实现列车悬浮的。图3.20为超导电动推斥型磁浮列车的基本结构。
图3.20 超导推斥型磁浮列车的基本结构
1．基本原理
超导电动悬浮型列车系统的基本原理也主要包括列车悬浮原理、列车驱动原理、列车导向原理等。
原理一：列车悬浮原理 超导电动悬浮型列车是利用同性磁极之间相互排斥的原理来实现车辆悬浮的。由于抵抗重力的根源在于感应电流的磁场与超导线圈的磁场相互排斥而产生的斥力，因而当列车行驶速度越快时所受到的向上排斥力越大。在磁浮高铁系统中，超导电动型磁浮列车刚开始行驶时由于其速度过慢，产生的磁浮升力不足以抵抗列车自身的重力，因此需要借助辅助支撑轮帮助运行；当磁浮列车足够快并达到了一定的行驶速度时，列车便可收起支撑轮，开始脱离轨道表面进入悬浮状态。以日本的ML（Maglev Linear，ML）型超导磁悬浮列车为例，其悬浮设计方案一般是在列车车体上安装超导线圈或永磁体，在轨道上敷设按规律排列的“8”字形线圈，利用列车运行过程中二者之间产生的磁斥力实现悬浮运行。其结构不同于“车抱轨”的常导磁浮列车，而是让列车被包裹运行在一个U形轨道槽内，如图3.21所示。
图3.21 U形轨道结构
原理二：列车驱动原理 电动磁浮列车的驱动系统由直线电机系统组成。以日本超导电动磁悬浮列车的系统设计为例，该磁浮系统利用安装在列车车体上的超导线圈或永磁体，可以同时实现磁浮列车的悬浮、导向和推进作用，整个系统具有良好的自稳定性。在磁浮高铁系统中，磁浮列车推进系统主要由推进线圈和车载磁体组成，这种将车载磁体作为推进系统中“定子”的技术由日本首次开发，并应用在速度500 km/h的超导电动悬浮列车上。车载磁体在车辆悬浮、推进、制动以及转向等过程中都起着关键作用，被认为是整个车辆的“心脏”。如图3.22为超导电动悬浮系统中轨道“8”字形线圈的互联设计结构。
图3.22 “8”字形线圈互联结构
原理三：列车导向原理 超导电动磁浮列车的悬浮导向系统结构多样，按磁体作用于轨道形式的不同可分为线圈型和导电板型，其中以日本超导电动磁浮列车为代表的感应线圈电动磁浮结构最为主流。感应线圈电动磁浮结构的轨道为U形，其悬浮力和导向力由竖直安装在U形轨道侧壁上的“8”字形零磁通线圈与车载电磁体的电磁作用产生，其牵引导向力则是由竖直安装在U形轨道侧壁上的定子线圈与车载超导磁体的电磁作用产生。在磁浮高铁系统中，当磁浮列车运行时，通过车载磁体与轨道线圈感应电流的相互作用，磁浮列车的车体可悬浮于轨道线圈中心以下的某一位置，同时也为列车的行驶导向提供调节作用。如图3.23所示。
图3.23 感应线圈电动磁浮结构(www.xing528.com)
2．属性特征
超导型磁悬浮列车需要在车底安装超导磁体，在轨道两侧铺设一系列铝环线圈，利用置于车辆上的超导磁体，与铺设在轨道上的无源线圈之间的相对运动来产生悬浮力抬起车辆。电动型悬浮气隙可达100 mm，但电动型悬浮列车在静止和低速运行时不能悬浮，必须由轮子与轨道接触来支撑车体。与常导型磁浮列车相比，电动悬浮式列车具有更高的负载能力和理论速度。
3．技术优点
在磁浮高铁系统中，超导电动悬浮高铁系统的优点也不少。
优点一：超导电动悬浮高铁系统的悬浮力大。在磁浮高铁系统中，超导电动磁浮列车的悬浮力大，列车运行速度更快，往往是高速磁悬浮列车。
优点二：超导电动悬浮高铁系统的速度快。在磁浮高铁系统中，超导电动磁悬浮列车，一般可以实现500 km/h以上的运行速度。
优点三：超导电动悬浮高铁系统的适应性强。在磁浮高铁系统中，超导电动磁悬浮列车，可以较好地适应多山地貌和地震频发的自然条件。
4．存在不足
超导电动型悬浮气隙可达100 mm，但在静止和低速运行时不能悬浮，需要有轮子与轨道接触来支撑车体；超导电动悬浮式列车需要屏蔽发散的电磁场，需要更高的价格成本和维护成本，技术难度也更大。
5．应用情况
超导电动悬浮型列车，主要指的是基于低温超导磁斥式悬浮技术的磁浮列车。超导磁斥式悬浮列车的典型代表为日本的ML型超导电动磁浮列车，还包括日本东海铁路公司设计速度可达603 km/h的山梨线，以及目前日本在建的中央新干线磁浮线，如图3.24所示。
图3.24 日本磁浮系统运行原理
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