磁悬浮原理（磁悬浮利用磁场同名相斥的原理）

磁悬浮的原理是什么？不知小伙伴们来看看小编今天的分享吧！

磁悬浮利用磁场同名排斥的原理，通过控制排斥的大小和方向，使排斥和重力的大小相等，使上磁空中。

磁悬浮技术系统由转子、传感器、控制器和执行器四部分组成，其中执行器包括电磁铁和功率放大器。假设在参考位置，转子被向下扰动，将偏离参考位置，然后传感器检测到转子偏离参考位移，微处理器作为控制器将检测位移转换为控制信号，然后功率放大器将控制信号转换为控制电流，控制电流在执行磁铁中产生磁力，驱动转子回到原始平衡位置。因此，无论转子是向下还是向上，转子总是处于稳定的平衡状态。

磁悬浮分类：

抗磁质悬浮

1842年，英国物理学家Earnshow在研究粒子在静电作用下的稳定静态问题时，提出了著名的恩肖理论，后来推广到满足平方反比定律力场中物体的静态平衡。

恩肖指出，物体处于稳定的静态状态需要两个条件，物体在平衡点的合力为零，物体在平衡点的合力通量小于零。第二种情况是，合力通量小于零，以确保物体的动态稳定性，即物体干扰后，合力仍指向平衡点。

对于永磁体与铁磁质、永磁体之间的作用力满足平方反比关系，所以根据恩肖理论，永磁体之间或者永磁体与铁磁质之间是不可能产生稳定的磁悬浮的。

布鲁贝克是恩肖理论中的两个条件（Braunbeck）磁介质或电介质在磁场或电场中的稳定性应用于1939年。布鲁贝克指出，相对磁导率小于1的磁介质可以在静磁场中保持稳定。

相对磁导率小于1的磁性材料通常是抗磁性的，通常称为抗磁性悬浮。然而，抗磁性的绝对值往往很小。磁化率最大的抗磁性是热解碳，其磁化率为-400e-6，因此，抗磁悬浮通常需要强磁场。金属金属铋、锑、水和大多数有机物都是抗磁性的。2010年诺贝尔物理学奖得主安德烈- 盖姆在1997年首次成功使用16T磁场悬浮青蛙。

超导斥力悬浮

当超导体处于超导态时，由于迈斯纳效应磁通不能穿透超导体，其磁化率等于-1，因此，它符合布鲁贝克推论的条件，称为超导体斥力悬浮。

悬挂超导钉

对于非理想的第二类超导体，它具有钉效应。当非理想的第二类超导体处于混合状态时，非理想的第二类超导体可以捕获并钉磁线，并与磁场产生钉力。

涡流悬浮

对于传统的磁介质，如弱磁性材料，其相对磁导率接近1，当其表面或内部产生涡流时，相当于产生抗磁效应，使物体的相对磁导率小于1。当然，涡流悬浮也可以用，波纹定律来解释。交流电源、电磁铁和导电的弱磁性材料，如铜和铝，通常用于涡流悬浮。

电动悬浮

电悬浮也是涡流的原理，但涡流的产生不是因为磁源的交换，而是因为磁体和弱磁性材料之间的相对移动。例如，如果磁体（永磁体或超导磁体）在铝板或铜板上快速移动，则会感应到铝板或铜板上的涡流。涡流阻碍磁体与铜板和铝板的相对运动，运动方向产生磁阻力，垂直方向产生悬浮力。

主动控制悬浮

主动控制悬浮是一种采用闭环控制方法的悬浮稳定悬浮技术。电磁吸力悬浮是一种主动控制悬浮。

此外，还有谐振悬浮、自旋稳定悬浮等悬浮技术。

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