悬浮电磁铁(磁悬浮列车电磁铁)

1. 磁悬浮列车电磁铁

悬浮系统由电子控制的支承磁铁安装在列车两侧底部，将列车从下往上吸向轨道底部的定子。导向磁铁位于列车两侧，使列车与轨道之间保持一定的侧向距离。电子技术可保证列车上磁铁与轨道始终保持一定间距(10mm)稳定不变。列车悬浮所需要的电能要低于其安装的空调设备。

悬浮系统可由车载蓄电池供电，与驱动系统的电源是分开的。列车无须外接电源可以悬浮1小时左右。在行驶期间，车载蓄电池通过安装在支承磁铁中的直线发电机充电。

驱动系统磁悬浮高速列车通过同步长定子直线电机驱动和制动，它的工作原理同一般的电动机，它的定子被切开，并安装在轨道下面延轨道伸展。

在定子包布线中，交流电产生电磁移动场，使列车无接触前进。

这时，磁浮车的支承磁铁起着励磁部件(转子)的作用。列车速度可以通过改变交流电流的频率进行无级调节。如果改变移动磁场的方向，电动机便变为发电机，使列车无接触制动。同时，制动能量可以反馈到电网里去。轨道磁悬浮高速列车悬浮在一条双轨线路上。线路由每段可长至61米的钢结构或混凝土结构的支撑梁组成，既可以铺设在平地上，也可以铺设在高架上。磁悬浮高速列车通过钢弯曲道岔实现变轨。

钢弯曲道岔由78米至148米的整个钢结构承梁组成。承梁借助电机的伺服驱动装置灵活地弯曲，并安全地固定在终端位置上。磁悬浮列车根据采用电磁铁的类别可以分为常导吸引型及超导排斥型两大类。

常导吸引型磁悬浮列车，是以常导磁铁，导轨为导磁体，通过异名磁极间相互吸引使车身离开导轨，用气隙传感器调节悬浮间隙(悬浮高度10mm)，适用于城市及近郊中低速的交通运输，成本较低。

日本的HSST型及德国的TR快速列车均属常导吸引型磁悬浮列车。超导排斥型磁悬浮列车，它是靠超导磁铁和低温技术来实现悬浮运行，悬浮高度为100mm，由浸入低温(-268.8oC)槽内的超导材料制成电磁线圈，装在车上，这种线圈电阻为零，由它产生强大的磁场，与埋设在轨道上的闭合铝环线圈的感应磁场相互作用，互相排斥而浮起，此种类型磁悬浮列车可超高速运行(理论上可达1000km/h)。

2. 悬浮电磁铁需要接地吗

矩形吸盘电磁铁的两侧设计了吊装螺孔，在安装过程中拧上T形螺钉就能进行设备的吊装，通过T形块跟螺钉固定到工作台上，把机床上的直流电源和地线接好，然后把吸盘的上平面精磨一次，以确保上平面对底面的平行度。

在对工件进行吸附时，只需将相邻的两个磁极搭接，就能得到充足的定位吸力，即可完成对工件的磨削加工。通过机床按钮，能够实现对工件的通磁和退磁。

如果吸盘电磁铁用于吸附形状特殊的工件，须根据其特点设计制作专用导磁块定位板，导磁定位通常是以低碳钢制造。

3. 悬浮电磁铁与轨道电磁铁

电磁铁在日常生活中的应用有：电磁起重机、电磁继电器、电铃、磁悬浮列车、扬声器、家用电器。

1、电磁起重机。电磁铁在实际中的应用很多，最直接的应用就是电磁起重机。把电磁铁安装在吊车上，通电后吸起大量钢铁，移动到另一位置后切断电流，把钢铁放下。大型电磁起重机一次可以吊起几吨钢材。

2、电磁继电器：电磁继电器是由电磁铁控制的自动开关。使用电磁继电器可用低电压和弱电流来控制高电压和强电流，实现远距离操作。

3、电铃：电路闭合，电磁铁吸引弹性片，使铁锤向铁铃方向运动，铁锤打击铁铃而发出声音，同时电路断开，电磁铁没有了磁性，铁锤又被弹回，电路闭合。如此不断重复，电铃发出了持续的铃声。

4、磁悬浮列车：磁悬浮列车是一种采用无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统的磁悬浮高速列车系统。它的时速可达到500公里以上，是当今世界最快的地面客运交通工具，有速度快、爬坡能力强、能耗低、运行时噪音小、安全舒适、不燃油，污染少等优点。并且它采用采用高架方式，占用的耕地很少。

磁悬浮列车意味着这些火车利用磁的基本原理悬浮在导轨上来代替旧的钢轮和轨道列车。磁悬浮技术利用电磁力将整个列车车厢托起，摆脱了讨厌的摩擦力和令人不快的锵锵声，实现与地面无接触、无燃料的快速“飞行”。

5、扬声器：扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置。主要由固定的永久磁体、线圈和锥形纸盆构成。

当声音以音频电流的形式通过扬声器中的线圈时，扬声器上的磁铁产生的磁场对线圈将产生力的作用，线圈便会因电流强弱的变化产生不同频率的振动，进而带动纸盆发出不同频率和强弱的声音。纸盆将振动通过空气传播出去，于是就产生了我们听到声音。

6、家用电器：如电冰箱、吸尘器上都有电磁铁。在电动机、发电机和电磁继电器里也用到电磁铁。全自动洗衣机的进水、排水阀门，卫生间里感应式冲水器阀门，也都是由电磁铁控制的。

扩展资料：

电磁铁原理：当在通电螺线管内部插入铁芯后，铁芯被通电螺线管的磁场磁化。磁化后的铁芯也变成了一个磁体，这样由于两个磁场互相叠加，从而使螺线管的磁性大大增强。为了使电磁铁的磁性更强，通常将铁芯制成蹄形。

但要注意蹄形铁芯上线圈的绕向相反，一边顺时针，另一边必须逆时针。如果绕向相同，两线圈对铁芯的磁化作用将相互抵消，使铁芯不显磁性。另外，电磁铁的铁芯用软铁制做，而不能用钢制做。否则钢一旦被磁化后，将长期保持磁性而不能退磁，则其磁性的强弱就不能用电流的大小来控制，而失去电磁铁应有的优点。

4. 电磁铁悬浮装置

由于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：

1、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，使车体悬浮运行的铁路；

2、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

磁悬浮列车主要由悬浮系统、推进系统和导向系统三大部分组成，尽管可以使用与磁力无关的推进系统，但在目前的绝大部分设计中，这三部分的功能均由磁力来完成。

目前磁悬浮设计的两个方向：

1、（EMS）是一种吸力悬浮系统，是结合在机车上的电磁铁和导轨上的铁磁轨道相互排斥产生悬浮。常导磁悬浮列车工作时，首先调整车辆下部的悬浮和导向电磁铁的电磁排斥力，与地面轨道两侧的绕组发生磁铁反作用将列车浮起。在车辆下部的导向电磁铁与轨道磁铁的反作用下，使车轮与轨道保持一定的侧向距离，实现轮轨在水平方向和垂直方向的无接触支撑和无接触导向。车辆与行车轨道之间的悬浮间隙为10毫米，是通过一套高精度电子调整系统得以保证的。此外由于悬浮和导向实际上与列车运行速度无关，所以即使在停车状态下列车仍然可以进入悬浮状态。

2、（EDS）将磁铁使用在运动的机车上以在导轨上产生电流。由于机车和导轨的缝隙减少时电磁斥力会增大，从而产生的电磁斥力提供了稳定的机车的支撑和导向。然而机车必须安装类似车轮一样的装置对机车在“起飞”和“着陆”时进行有效支撑，这是因为EDS在机车速度低于大约25英里/小时无法保证悬浮。EDS系统在低温超导技术下得到了更大的发展。

5. 悬浮的磁铁

磁悬浮列车利用电磁体“同性相斥”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。

由于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，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。

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