磁悬浮列车的主要技术系统
磁悬浮列车主要由悬浮系统、推进系统和导向系统三大部分组成，尽管可以使用与磁力无关的推进系统，但在目前的绝大部分设计中，这三部分的功能均由磁力来完成。下面分别对这三部分所采用的技术进行介绍。
电磁悬浮系统（EMS）
是一种吸力悬浮系统，是结合在机车上的电磁铁和导轨上的铁磁轨道相互吸引产生悬浮。常导磁悬浮列车工作时，首先调整车辆下部的悬浮和导向电磁铁的电磁吸力，与地面轨道两侧的绕组发生磁铁反作用将列车浮起。在车辆下部的导向电磁铁与轨道磁铁的反作用下，使车轮与轨道保持一定的侧向距离，实现轮轨在水平方向和垂直方向的无接触支撑和无接触导向。车辆与行车轨道之间的悬浮间隙为10毫米，是通过一套高精度电子调整系统得以保证的。此外由于悬浮和导向实际上与列车运行速度无关，所以即使在停车状态下列车仍然可以进入悬浮状态。
电力悬浮系统（EDS）
将磁铁使用在运动的机车上以在导轨上产生电流。由于机车和导轨的缝隙减少时电磁斥力会增大，从而产生的电磁斥力提供了稳定的机车的支撑和导向。然而机车必须安装类似车轮一样的装置对机车在“起飞”和“
着陆”时进行有效支撑，这是因为EDS在机车速度低于大约25英里/小时无法保证悬浮。EDS系统在低温超导技术下得到了更大的发展。
超导磁悬浮列车的最主要特征就是其超导元件在相当低的温度下所具有的完全导电性和完全抗磁性。超导磁铁是由超导材料制成的超导线圈构成，它不仅电流阻力为零，而且可以传导普通导线根本无法比拟的强大电流，这种特性使其能够制成体积小功率强大的电磁铁。
超导磁悬浮列车的车辆上装有车载超导磁体并构成感应动力集成设备，而列车的驱动绕组和悬浮导向绕组均安装在地面导轨两侧，车辆上的感应动力集成设备由动力集成绕组、感应动力集成超导磁铁和悬浮导向超导磁铁三部分组成。当向轨道两侧的驱动绕组提供与车辆速度频率相一致的三相交流电时，就会产生一个移动的电磁场，因而在列车导轨上产生磁波，这时列车上的车载超导磁体就会受到一个与移动磁场相同步的推力，正是这种推力推动列车前进。其原理就像冲浪运动一样，冲浪者是站在波浪的顶峰并由波浪推动他快速前进的。与冲浪者所面对的难题相同，超导磁悬浮列车要处理的也是如何才能准确地驾驭在移动电磁波的顶峰运动的问题。为此，在地面导轨上安装有探测车辆位置的高精度仪器，根据探测仪传来的信息调整三相交流电的供流方式，精确地控制电磁波形以使列车能良好地运行。
推进系统
磁悬浮列车的驱动运用同步直线电动机的原理。车辆下部支撑电磁铁线圈的作用就像是同步直线电动机
的励磁线圈，地面轨道内侧的三相移动磁场驱动绕组起到电枢的作用，它就像同步直线电动机的长定子绕组。从电动机的工作原理可以知道，当作为定子的电枢线圈有电时，由于电磁感应而推动电机的转子转动。同样，当沿线布置的变电所向轨道内侧的驱动绕组提供三相调频调幅电力时，由于电磁感应作用承载系统连同列车一起就像电机的“转子”一样被推动做直线运动。从而在悬浮状态下，列车可以完全实现非接触的牵引和制动。
中国是最先运用磁悬浮产品的国家
领域介绍
电磁悬浮技术（electromagnetic levitation )简称EML技术。它的主要原理是利用高频电磁场在金属表面产生的涡流来实现对金属球的悬浮。目前世界上有三种类型的磁悬浮。一是以德国为代表的常导电式磁悬浮，二是以日本为代表的超导电动磁悬浮，这两种磁悬浮都需要用电力来产生磁悬浮动力。而第三种，就是我国的永磁悬浮，它利用特殊的永磁材料，不需要任何其他动力支持。
人物简介
严陆光，中国科学院院士、第三世界科学院院士、乌克兰科学院外籍院士、国际欧亚科学院院士、中国电工技术协会副理事长、宁波大学名誉校长，我国著名的电气工程学家。
核心提示
磁悬浮汽车德国和日本是较早研究磁悬浮列车应用技术的国家，但是真正将磁悬浮列车运用到交通领域的，却是中国。已在中国上海投入运行的磁悬浮列车，整套的技术就来自德国。
因为能够实现轨道交通工具难以企及的超高速度，磁悬浮列车被称为“在地面上飞行的飞机”。中国的磁悬浮产业尚未建立，中国科学院院士严陆光认为，在将来的磁悬浮发展中，中国须要加强自主能力。
主持人：首先请您介绍一下什么是磁悬浮？
严陆光：磁悬浮特别接近于火车，所以我从这儿讲起。火车大概是1820年时候开始运营，当时的运行速度只有每小时20几公里，后来不断提高速度，上世纪初达到100公里左右，60年代达到200公里，90年代达到了350公里。提高速度才有生命力，所以火车现在是一个很重要的客运工具，在中国和在世界都是这样的情况。
火车下面有轮子，轮子下面有轨道，所以我们把火车叫做轮轨交通。轮子和轨道一起，第一起支撑的作用，第二个作用是通过轮轨牵引往前跑。道理是这样的，两边有轮子中间一个轴，在轴上用力拉着让轮
子在轨道上滚动起来往前走，科学上叫做黏着驱动系统，就是靠摩擦力。这个系统靠黏着的办法把力拉在轴上，让轮子滚起来往前走。
这个系统有一个问题，就是拉的力不能太大，必须小于摩擦力，这样轮子靠摩擦才滚起来，如果力大于摩擦力，轮子在轨道上滑动。这是一个根本性的原则问题，速度越快阻力就越大，需要的牵引力也就越大，但牵引力也不能大过摩擦力，大过摩擦力就不动了，开始滑了。说明轨道交通有一个速度的极限，速度不能太高。在轨道交通发展过程里，随着轮轨铁路速度不断的提高，人们想了各种办法，怎么改进材料，怎么增大摩擦力。
50年代我在清华念书的时候，人们认为轨道交通的速度极限是200公里/小时，因为当时的试验结果是超过200公里/小时轮子就不是滚动而是滑动了，后来经过很多努力，这个极限速度还在继续升，现在升到350公里/小时。
科学家们就在想，既然时速可以从200公里升到350公里，这个极限以后是不是还可以提高到370、380？但是，它终究有个极限，不可能无限上升。我们有什么办法可以让列车不受这个极限速度的限制呢？根本上是要去掉轮轨。
主持人：不让轮子和轨道接触，产生摩擦力？
严陆光：不靠摩擦力。这个办法是什么呢？电工学这些年有了很多的发展，首先可以用磁场，和电磁场的相互作用可以产生浮力，可以浮起来，结果就可以不要轮子了。磁场运动以后，下面放一个导电板，在其中感应电流，磁场与涡流的作用也可以产生电动力，可以把它浮起来。
主持人：去掉轮子，留着轨道？
严陆光：是的，还有轨道，但不是铁路的钢轨，而是安装电机定子与铁芯的轨道。一去掉轮子之后，怎么让车子跑？电工学发展了直线电机，如同步电机，中间转子上有个磁场，定子上有个旋转磁场，相互作用就让它转了起来。如果磁场放在车上，把定子直接展开以后放在地面上，地面上通电流，就产生了沿着路走的旋转磁场，和车上的磁铁相互作用就可以拉着车子跑。这样不是靠黏着力，而是靠电磁力拉着它跑，不用受黏着的限制，跑的速度可以很高，需要多高，电流加上去就可以了。
在地面上飞行的飞机
主持人：按照您上面说的这些原理设计磁悬浮列车，速度现在可以跑到多少？
严陆光：现在试验的结果是500到600公里。日本的超导磁浮做到每小时580公里，但实际上还可以更高。但是在地面上把速度提高到500公里以后，空气阻力会很大，所以现在认为五、六百公里之内经济上比较合算，速度再高就不够经济了。但现在也在继续努力，我们是不是让它在管道里面运行，这个管
道处于真空状态，比如10负一次方大气压，和飞机飞行的10公里高度大气压差不多，空气阻力自然就下来了，这样估计可以到800到1000公里。
也就是说，原则上它的速度还可以更高，在地面上运行已经验证可以做的五、六百了，将来在管道中可以达到1000公里。
主持人：是工字形的轨道？跟高架桥的形式差不多吗？
严陆光：对。这样一来车底下也没有轮子了，只有一些磁铁。这个磁铁通着电，轨道上通着交流电，靠磁铁和铁的相互作用把列车浮起来，靠三相电磁场拉着跑。表面看列车仍然像一个火车，但是它没有轮轨，变成有一个电磁铁，有一个轨道，轨道上面有铁芯和定子磁圈，像在地面上飞行的飞机。
但是，磁悬浮列车和飞机不同，它不要带燃料、不用带油。地面上供电，就会产生动力就可以跑了。所以它是地面上飞行的，不带燃料的飞机。它和地面上没有什么接触，供电是供给地上的线圈，所以供电系统一定要好。另外所有的接触控制都在地面上，不在车上由驾驶员来控制。
主持人：供电的问题如何解决呢？是轨道上全线供电，还是车到哪儿，电就供到哪儿？
严陆光：车有几百米长，有二、三公里供电就可以了。这样车上各种各样信号都传到地面的控制站，控制站来控制电源、控制开关。所以它需要一个无线的信号传输系统，同时在地面上又需要很好的计算机
控制系统，人控制是来不及的。
这个技术发展，从电工角度来看是四个部分，一个是磁悬浮，一个是直线驱动，一个是大功率变频电源，一个是无线信号传输和计算机控制系统。这四个技术所使用的都是20世纪下半叶的新技术，上半叶这些东西谁都不会，所以磁浮技术是电工20世纪下半叶多项新技术的发展与集成的结果。
德国日本开磁悬浮先河