淺談磁懸浮列車的發展及應用

王孟冬

摘 要：磁懸浮列車的發展是人類交通方式的又一次新的突破與發展，結合高科技以及物理原理等多種元素，實現了列車的有效運行。我國的磁懸浮列車與發達國家相比起步較晚，但隨著我國綜合經濟實力的不斷增強，我國也逐步實現了磁懸浮列車的技術創新。

關鍵詞：中學物理；磁懸浮列車；系統原理

中圖分類號：G63 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9132（2018）06-0158-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2018.06.100

隨著工業化進程的不斷加快，一些國家逐步開始對磁懸浮技術進行研究，并取得很好的成果。磁懸浮列車的出現可以說是我們人類交通史上的偉大改革，實現了與軌道的無接觸運行，極大地完善了交通運輸網絡。磁懸浮列車有著速度快、噪音小等特點，給人們的出行帶來很大的便利。現今，我國磁懸浮列車從引進、運行到研發，充分改變了我國交通運輸的格局。在此基礎上，科研人員依然在加強創新與研究，從而推動著磁懸浮列車的長遠發展。

一、 磁懸浮列車的主要技術系統原理應用

磁懸浮列車的主要技術系統原理包括三部分：懸浮系統、推進系統以及導向系統。正是由于三種系統的結合與銜接，保障了磁懸浮列車的正常運行，并發揮著非常關鍵的作用。主要體現在以下三個方面。

第一，對于懸浮系統的應用。懸浮系統是磁懸浮列車的重要和關鍵部分。通過大量的試驗，從而使得該系統的設計逐漸成熟。尤其體現在常導磁吸式和超導磁斥式的兩種磁懸浮技術。常導磁吸式技術是運用了電磁吸力的工作原理，借助直流電磁鐵的作用，使得通電后的電磁鐵釋放一種吸力，并作用于軌道中。正是由于重力小于引力，從而產生了懸浮的效果。而所謂的超導磁斥式技術就是通過在列車上安裝超導的電磁鐵，并與驅動繞組相結合，實現相互作用的效果，并產生一種排斥的力量，來保證列車的懸浮。第二，對于推進系統的應用。該系統使用的是直線電機的工作原理，并借助電磁感應的作用來使得列車保持直線運動，從而讓懸浮列車實現無接觸的制動與牽引。第三，導向系統的應用。所謂的導向系統是對于懸浮列車的運動方向的一種控制，并通過產生的側向力，使得列車實現導軌方向的運行。通過底部的電磁鐵的安裝來提供一個向上的動力以及導軌的一種拉力，并借助橫向滑橇的橫向作用，來保證列車在軌道上正常運行。

二、磁懸浮列車的主要特點

磁懸浮列車有著自身的多種優點，同時也包含一些缺點，我們需要從客觀的角度出發，正確審視磁懸浮列車的特點。

磁懸浮列車的自身優勢主要體現在三個方面。第一，有著速度快的特點。磁懸浮列車運用了常導和超導磁斥式等多種技術，較傳統交通方式相比，磁懸浮列車有著很大的優越性。其中常導磁懸浮列車運行速度可以達到每小時四百到五百千米。而傳統的交通工具，如：汽車、輪船等，其速度一般在每小時四百以下，從而彰顯出磁懸浮列車的速度快的優勢。第二，相對其他傳統交通方式相比，較為平穩舒適，而且噪音較小。磁懸浮列車體現出列車與軌道的無接觸，不存在車輪與軌道的摩擦，從而其運行的過程噪音也小。同時列車充分運用了電磁鐵的原理，能夠保持與軌道的直線行駛，不會產生很大的震動，因而較為平穩，給人一種舒適的感覺。第三，有著污染小以及維護費較低的特點。磁懸浮列車主要采用的是一種電力驅動系統，有助于環境的保護，以及能源的節約。由于列車與軌道之間是一種無接觸的原理，因而也減輕了對軌道的損耗。而大部分的維修在于一些電子設備方面，從而有效降低了維修的花費。

然而，磁懸浮列車也存在自身的一些缺點。磁懸浮列車在運行以及發展的過程中，會遇到一些困難，需要很大的資金投入、并且造價較高，由于缺乏較多的參照實例，從而也暴露出投資風險較大的弊端。由于這些比較現實的因素，也對磁懸浮列車的發展造成一定的阻礙和影響。還有，由于該磁懸浮列車是一種新型的交通工具，缺乏完善的經驗和成熟的技術作為支撐，很容易遇到一些運行的問題，需要做好一系列的安全保障措施。

三、 磁懸浮列車的發展趨勢

伴隨著經濟的發展，人們的生活水平逐漸提高，越來越追求生活的品質。同時由于我國的人口較多，一些地區人們交通出行需求在不斷增加，一些交通擁堵的現象時常發生。而磁懸浮列車的運行，能夠有效緩解城市地區的交通壓力，為人們生活帶來更多的便捷。磁懸浮列車有著污染小以及噪音小等特點，是城市交通的綠色能源，還有它有著爬坡能力較強的特點，也可以運用到一些城市的旅游業領域中，使人們的生活更加豐富多彩。

磁懸浮交通能夠滿足我國高速客運不斷增長的需求。改革開放以來，我國的客運交通有了很大的發展與突破，逐步形成了鐵路、航空以及公路等交通運輸系統。伴隨著我國高速客運需求的增長趨勢，高速磁懸浮是一種最佳的交通方式，能夠提高交通的速度。我國較為日本、美國等國家相比，對于磁懸浮列車的投入與研究較晚。日本在不斷開創高速鐵路技術的同時，也不斷加強對磁懸浮技術的研究與投入，并取得了很大的成就。我國與日本有著相似的交通現狀，具有人口密度高以及需求量大的特點，而人均資源占有量較低，因此，我國可以借鑒日本的有效經驗，不斷完善我國的磁懸浮技術，加強對研究的重視。同時我國經過長時間的技術研究，研究團隊在不斷壯大，并且實現了中國制造的要求，我國磁懸浮技術能力和水平在增強，并給我國的交通發展營造了更加廣闊的發展空間。高速磁懸浮交通已經成為必然的發展趨勢，不僅能夠改變我國的交通狀況，而且也能夠使得我國交通更加發達與暢通。對于高速鐵路技術的研究，我國經歷了一段很長的發展歷程，由最初的引進、借鑒到現今的逐漸成熟，不斷彰顯我國的經濟和技術實力，從而體現出我國的競爭優勢。

四、結語

磁懸浮列車的出現完善了我國交通運輸紐帶，并帶動了我國經濟的快速發展。磁懸浮列車的出現不僅是一種技術的提高，而且在影響著經濟、社會以及文化等多個領域，使得城市化的進程逐步加快，也在相應的帶動建筑、鐵道以及工業制造等行業的不斷創新。磁懸浮列車的發展，也體現出磁懸浮技術的不斷創新，它在以一種強大的力量刷新著世界交通面貌，彰顯著廣闊的發展前景。

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