磁悬浮铁路的分类及原理

根据着眼点的不同，磁悬浮铁路可以有多种不同的分类。如：按应用范围不同可分为干线、城际和城市磁悬浮铁路；按运行速度不同可以分为低速、中速、高速、超高速磁悬浮铁路；按制冷剂及工作温度不同可以分为高温超导、低温超导磁悬浮铁路；按直线电机定子长度可以分为长定子和短定子直线电机的磁悬浮铁路；按驱动方式可以分为导轨驱动和列车驱动磁悬浮铁路；按悬浮方式可以分为电磁和电动悬浮两类；按导轨结构形式可以分为“T”形、“⊥”形、“U”形、“-”形导轨磁悬浮铁路。以下重点介绍根据直线电机线圈导体材料不同划分的常导吸引式和超导排斥式两类的磁悬浮铁路（见表8-2-1）。

表8-2-1　磁悬浮系统的分类

（一）常导吸引式

常导吸引式（Electro Magnetic Suspension），简称EMS型，也称电磁悬浮型，是指采用常导磁铁（即普通磁铁），导轨为导磁体，装在车上的常导磁铁励磁后产生磁力吸向导轨，使车辆悬浮的磁悬浮列车。其车辆和轨面之间的间隙与吸引力的大小成反比。为了保证这种悬浮的可靠性、列车运行的平稳性以及直流电机有较高的功率，必须精确地控制电磁铁中的电流，才能使磁场保持稳定的强度和悬浮力，使车体与导向轨之间的间隙始终在10～15 mm。这种列车制造及运营成本较低，其悬浮控制属于不稳定型。

根据驱动列车所用直线电机类型的不同，常导磁吸式磁悬浮列车还可分为两种：一是采用长定子同步直线电机推进，这种方式效率较高，速度也较快，主要用于高速运行，列车速度可达400～500 km/h，这种列车典型代表是德国的TR系列磁悬浮列车；二是采用短定子感应直线电机推进，效率较低，速度也较低，主要适用于低速运行，列车速度一般为50～100 km/h，典型代表是日本的HSST系列磁悬浮列车。

（二）超导排斥式(www.xing528.com)

超导排斥式（Electro Dynamic Suspension），简称EDS型，也称电动悬浮型，是指利用磁极同性相斥的原理，采用超导磁铁，使车辆在轨道上浮起的磁悬浮列车（如图8-2-5所示）。由于磁场特别强，因此，车辆悬浮高度较高，一般可达100 mm左右。推进装置采用长定子同步直线电机。这种类型的磁悬浮列车运行速度较高，一般可达500～600 km/h。因此，所需费用较高，但悬浮控制属于稳定型。如表8-2-2所示为常导与超导高速磁悬浮铁路主要技术经济比较。

图8-2-5　超导排斥型磁悬浮列车悬浮原理图

表8-2-2　常导与超导高速磁悬浮铁路主要技术经济比较

根据所采用的超导材料不同。超导排斥式磁悬浮可分为低温超导磁悬浮和高温超导磁悬浮两种类型，低温超导磁悬浮采用－269 °C液氦冷却。这种列车的典型代表为日本MLX型低温超导磁悬浮列车，其试验速度己达581 km/h。高温超导磁悬浮采用－192 °C液氮冷却。这是一种更有广阔应用前景的超导方式，但目前尚处于实验室实验阶段。