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磁懸浮列車是利用磁極吸引力和排斥力的高科技交通工具。簡單地說，排斥力使列車懸起來，吸引力讓列車開動(dòng)。磁懸浮列車車廂上裝有超導(dǎo)磁鐵，鐵路底部安裝線圈。通電后，地面線圈產(chǎn)生的磁場極性與車廂的電磁體極性總保持相同，兩者“同性相斥”，排斥力使列車懸浮起來與常規(guī)的動(dòng)力來自于機(jī)車頭的火車不同，磁懸浮列車的動(dòng)力來自于軌道。軌道兩側(cè)裝有線圈，交流電使線圈變?yōu)殡姶朋w，它與列車上的磁鐵相互作用。列車行駛時(shí)，車頭的磁鐵（N極）被軌道上靠前一點(diǎn)的電磁體（S極）所吸引，同時(shí)被軌道上稍后一點(diǎn)的電磁體（N極）所排斥———結(jié)果是前面“拉”，后面“推”，使列車前進(jìn)。當(dāng)列車到達(dá)圖所標(biāo)的位置時(shí)，在線圈里流動(dòng)的電流流向就反轉(zhuǎn)過來了。其結(jié)果就是原來那個(gè)S極線圈，現(xiàn)在變?yōu)镹極線圈了，反之亦然。
磁懸浮列車原理圖
磁懸浮列車運(yùn)行時(shí)，應(yīng)當(dāng)與軌道始終保持10厘米的間隙。任何的偏差對(duì)于列車的穩(wěn)定性都是很危險(xiǎn)的。但磁場解決了這個(gè)問題。由于在軌道底端的磁體與車廂上的磁體是同一極性，它們之間總有排斥力，如果因?yàn)槟撤N原因使得列車懸浮高于10厘米，也就意味著列車向軌道產(chǎn)生的磁場逐漸變?nèi)醯膮^(qū)域移去，從而它所得到的懸浮力減少，這樣列車又會(huì)回落至10厘米的高度。相反，如果車廂太靠近鐵軌，將遇到軌道磁場非常大的阻力，并得到較大的排斥力，這就使列車又能與鐵軌保持正常距離。這樣，就沒必要去監(jiān)控懸浮的距離了。
磁懸浮列車最大的優(yōu)點(diǎn)就是速度快，其時(shí)速可達(dá)400—550公里，通過調(diào)節(jié)通過磁體的電流強(qiáng)度，可以方便地改變列車的速度。而傳統(tǒng)輪軌列車經(jīng)過100多年發(fā)展，最高時(shí)速僅為300—350公里，如進(jìn)一步提速，就會(huì)受到用輪軌支承和受電弓供電的限制。高速磁懸浮列車用電磁力將列車浮起而取消輪軌，采用長定子同步直線電機(jī)將電供至地面線圈，從而取消受電弓，實(shí)現(xiàn)了與地面沒有接觸、不帶燃料的地面飛行，克服了傳統(tǒng)輪軌鐵路的主要困難。由于是抱在軌道上懸浮行駛，并且按飛機(jī)的防火標(biāo)準(zhǔn)配置設(shè)施，因此乘坐平穩(wěn)舒適，安全性非常高。
有人會(huì)擔(dān)心，萬一停電，列車會(huì)不會(huì)馬上掉下來，其實(shí)這個(gè)問題在設(shè)計(jì)時(shí)早就考慮到了。磁懸浮列車上裝有儲(chǔ)備電源，一旦發(fā)生斷電現(xiàn)象，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切換到儲(chǔ)備電源上來，儲(chǔ)備電源可以繼續(xù)維持列車行駛一段時(shí)間，在此過程中，列車速度會(huì)逐漸慢下來，離地面的高度也逐漸下降，最后平穩(wěn)落地。不會(huì)出現(xiàn)停電后，高速行駛的列車驟然降落的情況。
