磁懸浮列車原理,磁懸浮列車對人體有什麼危害

可以這麼說，中國本身就是一個創造傳奇的地方，因為作為一個東方大國，有很多的故事值得我們說到，對於我們這一代人來講，在書本上就知道一個事情，那就是中國的磁懸浮列車是世界上唯一的一個列車，可能很多人都覺得非常的驕傲，那麼到底什麼是磁懸浮列車呢，可能通過書本以及相關的資料介紹，大家已經知道了磁懸浮列車就是通過電磁場的磁力將火車抬起來，然後就可以消除傳統的火車產生的軌道阻力，極大的提高火車的運行速度，這個就是磁懸浮列車原理所在，這個技術最早是由德國提出來的，雖然說在很多國家都實行過，不過最後只有中國在運行，除了這個技術本身的可行性是非常困難，並且對於這種列車的運行模式，還存在也一個極大的問題，那就是磁懸浮列車可能對人體造成傷害，本文就來為大家進行簡單的介紹一下，讓大家認識一下磁懸浮列車的原理是怎麼回事，磁懸浮列車對人體有什麼傷害呢。

磁懸浮列車

2002年12月31日，世界第一條商業性磁懸浮列車線在中國上海首次試運行，全長31千米，總投資89億人民幣，列車運行時速達400千米以上，接近最高時速450千米。

一、磁懸浮列車簡介

磁懸浮列車簡介：磁懸浮列車是一種無接觸式的有軌交通工具，它可以利用電磁鐵與感應磁場之間產生的作用力，使列車「懸浮」在軌道作無摩擦運行。

磁懸浮列車特點：磁懸浮列車速度極快，時速超過500千米/小時，運行時平穩安靜、不汙染環境，運營、維護和能耗費用低，但因其沒有輪子所以制動能力較差。

磁懸浮列車軌道：磁懸浮列車沒有車輪，外觀和地鐵相似，運行時列車「懸浮」在軌道上面或下面，做無摩擦的運動。

磁懸浮列車連結：我國上海的磁懸浮列車全長30千米，於2006年正式開始運營，是世界上第一條磁懸浮列車示範運營線。

日本是擁有世界上最先進的火車體系的國家之一。新幹線，即子彈頭列車，以每小時200千米的速度跑完數千千米的距離。每天有270列子彈頭列車運送34萬乘客往來日本全境。

自從1964年日本鐵路體系運行以來，火車已運送18億旅客，無一傷亡。這種性能良好的系統不但方便快捷，而且不用石油供給能量。

致力於日本國家鐵路的技術專家已經對標準的磁懸浮列車進行了試驗。這種列車實際上可以沿指定的軌道以每小時500千米的速度飄於磁面前行。這種磁力通過電磁鐵而產生。

這種列車通過磁力進行推進、懸浮、制動。一些特製的磁線圈安裝於火車的主體結構中，其他的磁線圈被安裝於支撐列車的U形鐵軌的底部和側面。通電後，列車及鐵軌的磁線圈將產生南北極磁場。列車及鐵軌的磁線圈生成的磁力會相互吸引或相互排斥。

低維修率也是磁懸浮列車的一個優勢，因為它們不像傳統列車有活動的部分或鋼輪。事實上，這減少了鋼軌的摩擦與損耗，不會形成高昂的維修費用。此外，設備檢查、鐵軌維修、零件更換也無需太多時間。

目前為止，一般的子彈火車能以 200 km/h 的速度前進。由於火車與路軌之間的磨擦力限制了火車的最高速度，所以人們便開始研究能懸浮於路軌之上的火車，於是便有磁浮火車的出現了。顧名思義，磁浮火車是利用磁力使火車懸浮於路軌之上。磁浮火車經常被稱為 MagLev，即 Magnetically Levitated train 的簡寫。

但是，利用一般的 磁鐵並不能把火車穩定地浮起。要是你將兩塊磁鐵的北極相對，你會發現無法使一塊磁鐵穩定地浮在另一塊上 。所以，要把火車浮起並不如想像中般簡單。

磁懸浮列車是由無接觸的電磁懸浮、導向和驅動系統組成的新型交通工具，磁懸浮列車分為超導型和常導型兩大類。簡單地說，從內部技術而言，兩者在系統上存在著是利用磁斥力、還是利用磁吸力的區別。從外部表象而言，兩者存在著速度上的區別：超導型磁懸浮列車最高時速可達500公裡以上（高速輪軌列車的最高時速一般為300—350公裡），在1000至1500公裡的距離內堪與航空競爭；而常導型磁懸浮列車時速為400～500公裡，它的中低速則比較適合於城市間的長距離快速運輸。

二、磁懸浮列車種類

磁懸浮列車分為常導型和超導型兩大類。常導型也稱常導磁吸型，以德國高速常導磁浮列車transrapid為代表，它是利用普通直流電磁鐵電磁吸力的原理將列車懸起，懸浮的氣隙較小，一般為10毫米左右。常導型高速磁懸浮列車的速度可達每小時400～500公裡，適合於城市間的長距離快速運輸。

而超導型磁懸浮列車也稱超導磁斥型，以日本MAGLEV為代表。它是利用超導磁體產生的強磁場，列車運行時與布置在地面上的線圈相互作用，產生電動斥力將列車懸起，懸浮氣隙較大，一般為100毫米左右，速度可達每小時500公裡以上。這兩種磁懸浮列車各有優缺點和不同的經濟技術指標，德國青睞前者，集中精力研製常導高速磁懸浮技術;而日本則看好後者，全力投入高速超導磁懸浮技術之中。

三、磁懸浮列車的技術基礎

不管是何種類型的技術，肯定會劃分成幾個部分來進行探究，所以說磁懸浮列車肯定也不會有例外，肯定會有幾個基礎的技術來支撐這個技術的研製，具體的說來，磁懸浮列車有以下的一些技術作為其發展的基礎。

1、懸浮系統

目前懸浮系統的設計，可以分為兩個方向，分別是德國所採用的常導型和日本所採用的超導型。從懸浮技術上講就是電磁懸浮系統（EMS）和電力懸浮系統（EDS）。圖4給出了兩種系統的結構差別。

2、推進系統

磁懸浮列車的驅動運用同步直線電動機的原理。車輛下部支撐電磁鐵線圈的作用就像是同步直線電動機的勵磁線圈，地面軌道內側的三相移動磁場驅動繞組起到電樞的作用，它就像同步直線電動機的長定子繞組。從電動機的工作原理可以知道，當作為定子的電樞線圈有電時，由於電磁感應而推動電機的轉子轉動。

同樣，當沿線布置的變電所向軌道內側的驅動繞組提供三相調頻調幅電力時，由於電磁感應作用承載系統連同列車一起就像電機的"轉子"一樣被推動做直線運動。從而在懸浮狀態下，列車可以完全實現非接觸的牽引和制動。

3、導向系統

導向系統是一種測向力來保證懸浮的機車能夠沿著導軌的方向運動。必要的推力與懸浮力相類似，也可以分為引力和斥力。在機車底板上的同一塊電磁鐵可以同時為導向系統和懸浮系統提供動力，也可以採用獨立的導向系統電磁鐵。

四、磁懸浮列車懸浮的原理

列車之所以能夠懸浮在軌道上方做簡單說明:磁鐵有同性相斥和異性相吸兩種形式，故磁懸浮列車也有兩種相應的形式：

2、用磁鐵異性相吸原理而設計的電動力運行系統的磁懸浮列車，它是在車體底部及兩側倒轉向上的頂部安裝磁鐵，在T形導軌的上方和伸臂部分下方分別設反作用板和感應鋼板，控制電磁鐵的電流，使電磁鐵和導軌間保持10—15毫米的間隙，並使導軌鋼板的排斥力與車輛的重力平衡，從而使車體懸浮於車道的導軌面上運行。

1、用磁鐵同性相斥原理而設計的電磁運行系統的磁懸浮列車，它利用車上超導電磁鐵形成的磁場與軌道上線圈形成的磁場之間所產生的相斥力，使車體懸浮運行的鐵路。

簡單的講就是，在位於軌道兩側的線圈裡流動的交流電，能將線圈變為電磁鐵。由於它 與列車上的超導電磁體的相互作用，就使列車開動起來。

列車前進是因為列車頭部的電磁體（N極）被安裝在靠前一點的軌道上的電磁體（S極）所吸引，並且同時又被安裝在軌道上稍後一點的電磁體（N極）所排斥。當列車前進時，在線圈裡流動的電流流向就反轉過來了。

其結果就是原來那個S極線圈，現在變為N極線圈了，反之亦然。這樣，列車由於電磁極性的轉換而得以持續向前奔馳。

根據車速，通過電能轉換器調整在線圈裡流動的交流電的頻率和電壓。

具體地講超導磁懸浮列車的車輛上裝有車載超導磁體並構成感應動力集成設備，而列車的驅動繞組和懸浮導向繞組均安裝在地面導軌兩側，車輛上的感應動力集成設備由動力集成繞組、感應動力集成超導磁鐵和懸浮導向超導磁鐵三部分組成。

當向軌道兩側的驅動繞組提供與車輛速度頻率相一致的三相交流電時，就會產生一個移動的電磁場，因而在列車導軌上產生磁波，這時列車上的車載超導磁體就會受到一個與移動磁場相同步的推力，正是這種推力推動列車前進。

其原理就像衝浪運動一樣，衝浪者是站在波浪的頂峰並由波浪推動他快速前進的。

與衝浪者所面對的難題相同，超導磁懸浮列車要處理的也是如何才能準確地駕馭在移動電磁波的頂峰運動的問題。為此，在地面導軌上安裝有探測車輛位置的高精度儀器，根據探測儀傳來的信息調整三相交流電的供流方式，精確地控制電磁波形以使列車能良好地運行。

同時，列車的穩定由導向系統來控制。「常導型磁吸式」導向系統，是在列車側面安裝一組專門用於導向的電磁鐵。列車發生左右偏移時，列車上的導向電磁鐵與導向軌的側面相互作用，產生排斥力，使車輛恢復正常位置。列車如運行在曲線或坡道上時，控制系統通過對導向磁鐵中的電流進行控制，達到控制運行目的。

五、磁懸浮列車對人體的危害

磁懸浮原理是採用電磁力把幾十噸的車整個舉起來，使整個懸空，這需要非常強的磁場。一個西北的千瓦級的廣播差轉臺，男女不到50歲就大量脫髮，得白血病的人很多，大部分家庭只養女孩。而有數十萬千瓦級的磁懸浮所產生的磁場還要強幾十倍，危害更大。

德國規定，磁懸浮兩邊500米不得居住人，即便這樣，德國民眾還是不停的抗議、鬥爭，直到現在，德國還沒有一條運營的線路。

2007年《國際金融報》記者採訪王夢恕院士，他說：「磁懸浮列車的高感應磁場對人體磁場的幹擾和影響是明顯的，乘坐短距離（10分鐘以內）是可以承受的，大於10分鐘會產生不舒適感。」

可以想像磁懸浮的輻射達到什麼程度。電磁輻射能使人體內原有的電磁發生變異，幹擾人體的生物鐘，導致人體生態平衡紊亂和神經功能失調。

1993年1月30日,瑞典斯得哥爾摩市的卡洛淋斯卡大學的科學家們公布了對43萬名長期居住在高壓線附近的居民的調查結果,他們明確指出:電波與癌症,尤其是腦瘤和兒童白血病有直接關係。

輸電線路的產生的磁場達到0.2μT以上時，嬰幼兒的白血病發病率增加2.1倍，腦腫瘤發病率增長1.5倍。世界衛生組織WHO所屬國際癌症研究組織也指出，長期處於電磁波輻射之下，致癌的可能性較大，其效果要10～15年才能呈現。

六、磁懸浮列車面臨的問題

1、超導磁懸浮技術由於渦流效應懸浮能耗較常導技術更大，冷卻系統重，強磁場對人體與環境都有影響。

2、常導磁懸浮技術的懸浮高度較低，因此對線路的平整度、路基下沉量及道岔結構方面的要求較超導技術更高。原文地址：http://www.pikacn.com/news/201610/5176.html

3、由於磁懸浮系統是以電磁力完成懸浮、導向和驅動功能的，斷電後磁懸浮的安全保障措施，尤其是列車停電後的制動問題仍然是要解決的問題。其高速穩定性和可靠性還需很長時間的運行考驗。

七、磁懸浮列車視頻：

總結：通過上面的介紹相信大家對磁懸浮列車已經有了一個概念性的認識了，不管磁懸浮列車本身存在到底有沒有問題，這種技術確實已經讓我們了解到了磁懸浮技術的前景性，不過我們應該了解的是，這種技術雖然不完善，但是還是有很大的可取性的。

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