磁悬浮的各种方式.docx

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1、1.2磁悬浮的各种方式在这里把磁悬浮定义为：在气体或真空中，磁力对物体的不接触的静态或动态的支承。 这种定义下的磁悬浮有很多方式，而且都有应用。本文把磁悬浮的诸多方式分成以下4种。 按磁悬浮原理分类能产生磁力并具有代表性的磁铁有3种：永久磁铁，常导电磁铁，超导磁铁。电流或 磁力线很容易通过的典型物体有超导体，强磁体和金属导体3种。以上6种物体通过不同的 组合，可以产生不同的磁悬浮方式。但是，每一种方式都得产生磁力，这样可以整理出表 1.2所示15种形式。由于力是由相对的位置关系产生的，表中的物体I和II既可是固定的也可以是活动的。 金属导体除了有带状和块状两种形式以外，还包括短路线圈。此外，还

2、有用了上述两种以上原理的复合方式。 中局部有典型用例，下面是其简介，详情在第2章介绍。表中典型方式如下。 利用永久磁铁与超导体之间产生的反作用力的方式（图1.1）在第2类超导体中，下临界磁场以外区域存在销磁效应，产生排斥力。而且，有的情况 下也会产生吸引力。例如：高温超导体的磁悬浮，超导排斥式磁轴承 利用永久磁铁与强磁体之间的吸引力的方式（图1.2）例如：磁悬浮式搬运机（使用永久磁铁与电磁铁组成的复合磁铁） 利用常导电磁铁与强磁体之间的吸引力的方式（图1.3）这种方法叫做 EMS （electromagnetic suspension）方式。例如：英国伯明翰机场磁悬浮铁路、日本例ST-1英、德

3、国Transrapid （TR-07）的导向 系统，多数磁轴承，磁悬浮搬运机。 利用超导磁铁与强磁体之间的吸引力的方式（图1.4）。例如：弗吉尼亚大学的磁悬浮式风洞. 利用常导电磁铁与与金属导体之间的排斥力的方式（图L5）当交流电通过电磁铁时，在电磁感应作用下，金属导体上会有涡电流经过，该电流与 原来的磁通之间产生作用力。例如： 各种常导感应排斥式磁悬浮方式，涡电流型磁轴承。 利用超导磁铁与金属导体之间的排斥力和吸引力的方法（图1.6）以上两种物体产生相对运动时，金属导体感应出涡电流，产生排斥力或吸引力。这种方 式称作 EDS （eleclrodynaniic suspension） 方式。例

4、如：日本铁路宫崎试验线，当初的磁铁和线圈的布置是利用排斥力，被称为排斥型超 导感应式。最近的侧壁悬浮方式在利用排斥力悬浮的同时还利用了吸引力来悬浮，被称为零 磁通型超导感应式。 利用超导磁铁与常导电磁铁之间的吸引力的方式（图1.7）例如：南安普敦（Southampton）大学的磁悬浮风洞。 利用常导电磁铁与永久磁铁之间的吸引力的方式（图1.8）利用音圈（voice coil）型扬声器原理的悬浮方式也属于这一类。例如：永久磁铁与电磁铁的复合磁铁悬浮的直线同期电机。德国的M-Bahn。但M-Bahn同时还有接触，被称为半悬浮。 利用常电导磁铁与常电导磁铁之间的吸引力的方式（图1.9）这种方式也包括在上述的EMS方式中。例如：德国Transrapid （TR 07）的支承系统中，定子是交流电磁铁，车上是直流电磁铁。 用永久磁铁与永久磁铁之间的排斥力的方式（图L 10）例如：永久磁铁排斥式磁悬浮搬运系统（但另行需要导向控制）。