上推式磁悬浮是一种利用磁力和电力将列车悬浮在轨道上行驶的交通方式。与传统的轮轨交通方式不同,上推式磁悬浮不需要通过机械接触产生动力和阻力,从而摆脱了由于物理摩擦带来的热能损失。
上推式磁悬浮采用的是同性相斥原理,即将同名磁极排斥开来,使列车悬浮在轨道上,同时也采用了线圈产生电流,从而产生磁场达到牵引作用。
上推式磁悬浮主要由列车、轨道、电源、线圈和控制系统等组成。
列车部分一般包括车身、牵引系统、悬浮系统以及控制系统。悬浮系统使用的是感应加磁式,即通过车体上的线圈在磁场的感应下形成与轨道间的空气隙中的磁场相对应的磁场,从而将列车悬浮在轨道上。
轨道部分一般包括导向轨、导向磁体、反极板和传动力磁体等,其中导向轨和导向磁体主要用来保证列车在运行过程中沿着轨道前进,而反极板则与导向磁体相对应,用来产生一个垂直于轨道的磁场,从而改变线圈中的磁场方向。
上推式磁悬浮与传统的轮轨交通方式相比,有以下几个明显的优点。
(1)无接触:上推式磁悬浮不需要通过机械接触来提供动力和阻力,从而摆脱了由于物理摩擦带来的热能损失,提高了能源利用效率。
(2)高速:上推式磁悬浮的悬浮和牵引原理可以在很高的速度下运行,因此这种交通方式的运行速度可以达到相当惊人的水平。
(3)低噪音:由于上推式磁悬浮不需要与轨道接触,因此运行过程中几乎不会产生任何噪音,对周围环境的影响也非常小。
目前,上推式磁悬浮已经在世界范围内得到了广泛应用,在很多的城市和国家中成为了一种新型的公共交通方式。
在德国,上推式磁悬浮列车连接法兰克福机场和科尔后思港,形成了一条高速运输线路;在上海,市区磁悬浮列车连接着市中心与浦东新区;在日本,磁浮列车也在长距离高速运输方面被广泛应用,帮助人们更快地到达目的地。