CN1928952A - 高温超导磁悬浮列车实验和演示装置 - Google Patents

Abstract

一种高温超导磁悬浮列车实验和演示装置，在底座上设置有支架、电源控制器、直线电机安装架，在支架和底座上设置有磁体附着板，磁体附着板上表面设置有至少用排永久磁体排列成的磁性轨道，超导磁浮小车悬浮在磁性轨道上，在直线电机安装架上设置有位于磁性轨道前侧的前直线电机、后侧的后直线电机，在直线电机安装架上设置有光电开关固定板，在底座上非闭合磁性轨道端部设置安装有弹簧的弹簧座。本发明具有体积小、操作简便、制作容易、演示效果明显、实验项目多等优点，可用于超导磁悬浮现象和直线电机的驱动过程的物理实验与研究。

Description

高温超导磁悬浮列车实验和演示装置

技术领域

本发明属于磁场与磁力演示装置技术领域，具体涉及到高温超导磁悬浮列车实验和演示装置。

背景技术

传统的铁路列车都是依靠蒸汽、燃油、电力等各类机车作为牵引动力，车轮和钢轨之间的相互作用作为运行导向，由铁路线路承受压力，借助于车轮沿着钢轨滚动前进。而磁悬浮列车则是一种依靠电磁场特有的“同性相斥、异性相吸”的特性将车辆托起，使整个列车悬浮在轨道上，利用电磁力进行导向，并利用直线电机将电能直接转换成推进力来推动列车前进的交通运输工具。磁悬浮列车的突出优点是速度快、噪声污染轻、能源消耗小以及安静舒适等。世界许多工业发达国家为占领技术制高点，争夺未来的国际市场，在这一技术领域投入很多人力和经费进行研究和开发，并取得了重大发展。

按悬浮方式分类，磁悬浮列车可分为以下两种：

一种是常导电磁吸引式磁悬浮列车，它是利用装在车身下的电磁铁和轨道上的电磁铁产生的异性磁极相互吸引力的原理将列车悬起，悬空运行，悬浮的气隙较小，一般在10毫米左右，再由直线电动机驱动前进，这种结构又称电磁式悬浮。其技术特点是常导电磁铁比较容易控制，通常由蓄电池或发电设备给电磁铁和直线电机提供电力，实现列车的悬浮和驱动。但由于这种常导系统的电磁吸引力相对较小，列车悬浮的高度约10mm，故控制精度要求很高，这种列车以德国的TR型磁悬浮列车为代表。

另一种是超导推斥型磁悬浮列车，超导磁悬浮列车由车上的超导磁体产生极强的磁场，列车运行时与布置在地面上的线圈相互作用，产生电动斥力将列车悬起，将列车悬浮在空中，悬浮气隙较大，一般为100毫米左右，速度可达每小时500公里以上。但超导技术相当复杂，并需屏蔽发散的强磁场。这种车以日本山梨线的MLU型车为代表。

利用高温超导磁悬浮原理制作的磁悬浮列车模型已有报道，其中我国西南交通大学研制的列车是世界上第一辆载人高温超导磁悬浮实验车系统。此高温超导磁悬浮实验车采用高温超导块材，在液氮温度条件下(77K)，底部3毫米厚的车载薄底液氮低温容器可以连续工作超过6小时，悬浮总重量530公斤，可载5人，悬浮净高度23毫米，稳定性较好，悬浮刚度较高。该“车”的永磁导轨长15.5米，用直线电机推进，加速度1米/秒²，它是迄今为止世界上悬浮重量最大的载人“高温超导磁悬浮实验车”。但是这辆高温超导磁悬浮实验车制造工艺复杂，耗资大，而且形体巨大，不能普及到一般的高校实验室和展览馆，因此很多人无法亲眼看到列车运行的演示。目前，已有的小型高温超导磁悬浮实验车模型只能让人们有一个感性的认识，远不能满足高校、重点中学等老师和同学对该系统的详细了解，所以非常需要有一套高技术含量的多功能装置，让老师、学生和广大群众了解与超导磁悬浮列车系统相关的各种技术。

形体较小的超导磁悬浮列车演示装置目前国内也有报道，例如陕西师范大学，北京同方辰源科技发展中心的THP-1型超导磁悬浮演示装置，北京英纳超导技术有限公司的高温超导磁悬浮演示装置，北京特运科技有限公司的超导磁悬浮车演示模型等。这些模型装置都是利用超导体的抗磁性使高温超导体悬浮在永磁轨道上。THP-1型超导磁悬浮演示装置是一台高临界温度超导体磁悬浮列车物理课堂演示装置，该装置为一个盛放高温度超导体的列车模型，在具有磁束缚的封闭磁轨道上方悬浮，或在磁轨道下方倒挂“悬挂”，并可在旋转磁场加速装置作用下，沿着长度约为1.7m的封闭磁轨道，以悬浮或倒挂状态无摩擦的连续运转。高温超导磁悬浮演示装置是一种适用于大、中学的物理学课堂演示以及科技馆、少年宫等单位的展示、教学用超导教学仪器，此实验仪器综合了超导、仪表、电子、低温、磁路设计、直线电机原理、自动控制等方面的知识，可以加强学生对现代科技的认识并激发其对高新技术的兴趣。超导磁悬浮车演示模型由环形轨道和超导小车模型组成，轨道由铁环和吸附在其上的钕铁硼(NdFeB)永久磁铁材料构成，当钇钡铜氧(YBCO)超导材料被冷却到液氮温度时，车体就可以稳定地悬浮在轨道上方。此时只要沿轨道方向给车体一个很小的推动力，悬浮车就将沿轨道延伸方向运动。如果轨道磁场非常均匀(没有磁阻尼的理想状态)，且车体在封闭的真空环境中运动，车的运动速度将不会衰减。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述超导磁悬浮车演示模型的缺点，提供一种设计合理、结构简单、体积小、演示直观、演示效果好、实验项目多的高温超导磁悬浮列车实验和演示装置。

解决上述技术问题所采用的技术方案是：在底座上设置有支架、电源控制器、直线电机安装架，在支架和底座上设置有磁体附着板，磁体附着板上表面设置有至少用2排永久磁体排列成的磁性轨道，超导磁浮小车悬浮在磁性轨道上，在直线电机安装架上设置有位于磁性轨道前侧的前直线电机、后侧的后直线电机，在直线电机安装架上设置有光电开关固定板，在底座上非闭合磁性轨道端部设置安装有弹簧的弹簧座。

本发明的磁体附着板的内表面是底平面与底平面成0～60°的斜面连为一体的曲面或半径大于等于超导磁浮小车长度3倍的至少1个圆弧构成的曲面或半径大于等于超导磁浮小车长度3倍的圆周面。本发明的设置在支架和底座上的磁体附着板为磁性材料板。本发明的磁性轨道每一排的一块永久磁体与相邻一块永久磁体的极性相同，每一排的永久磁体与相邻一排的永久磁体的极性相反。本发明的超导磁浮小车为：在非磁性材料小车壳体内设置有液氮以及浸没在液氮内的至少1个超导体，在小车壳体内前后两侧设置有厚度为0.1～3mm的非磁性导电板。

本发明的非磁性导电板为铝板或铜板。

本发明的非磁性材料为玻璃纤维或环氧树脂或夹布胶木。

本发明的前直线电机和后直线电机为平板型直线电机或圆弧形直线电机。

本发明的电源控制器为：开关电源AC/DC1的一输入端通过熔断器FU1和按钮SB1接220V交流电源火线、另一输入端接220V交流电源零线，开关电源AC/DC1的正电源端接直流接触器KM-DC1线圈的一端和光电接近开关SQ1的1脚、负电源端接光电接近开关SQ1的3脚，直流接触器KM-DC1线圈的另一端接光电接近开关SQ1的2脚，直流接触器KM-DC1两常开触点分别连接在220V交流电源的火线、零线上，交流接触器KM1线圈的一端通过时间继电器KT1的线圈以及时间继电器KT1的常闭触点接连接在220V交流电源火线上直流接触器KM-DC1常开触点的一端，交流接触器KM1线圈的另一端接连接在220V交流电源零线上直流接触器KM-DC1常开触点的一端，交流接触器KM1常开触点的一端分别接前直线电机和后直线电机的绕组，交流接触器KM1常开触点另一端的一个触点通过熔断器FU1和按钮SB1接220V交流电源火线、另一个触点接220V交流电源零线、第三个触点接C1的一端，C1的另一端通过熔断器FU1和按钮SB1接220V交流电源火线。

本发明的电源控制器也可以为：开关电源AC/DC2的一输入端通过熔断器FU2接220V交流电源火线、另一输入端接220V交流电源零线，开关电源AC/DC2的正电源端接直流接触器KM-DC2线圈的一端和光电接近开关SQ2的1脚、负电源端接光电接近开关SQ2的3脚，直流接触器KM-DC2线圈的另一端接光电接近开关SQ2的2脚，直流接触器KM-DC2两常开触点分别连接在220V交流电源的火线、零线上，交流接触器KM2线圈的一端通过时间继电器KT2的线圈以及时间继电器KT2的常闭触点接连接在220V交流电源火线上直流接触器KM-DC2常开触点的一端，交流接触器KM2线圈的另一端接连接在220V交流电源零线上直流接触器KM-DC2常开触点的一端，交流接触器KM2常开触点的一端分别接前直线电机和后直线电机的绕组、另一端通过熔断器FU2和三相电源开关QS1接380V交流电源。

本发明采用了力学、磁学、超导、电子和电工、低温等方面的知识，包括超导磁悬浮原理、磁路设计原理及其在超导磁悬浮输运系统上的应用、直线电机的自动控制原理、直线电机的工作原理及接线方法、单相电变三相的原理等，装有超导体的超导磁浮小车悬浮在永磁体铺成的轨道上，超导磁浮小车内装有液氮，超导磁浮小车内的超导体处于超导状态，由于轨道磁场的作用，在超导体内产生感应电流，从而产生于永久磁体磁场方向相反的磁场，对永磁体产生排斥，实现超导磁浮小车的悬浮。这种排斥力随着超导体与永久磁体之间相对距离的减小而逐渐增大，可克服超导体的重力，使其悬浮在永磁体上方的一定高度上。在超导磁浮小车的两侧装有非磁性金属片，当在超导磁浮小车通过前直线电机与后直线电机之间时，直线电机开始工作，在铝板内感应出电流，此电流与直线电机产生的磁场相互作用，推超导磁浮小车向前运动，实现超导磁浮小车在磁性轨道上方运动。它不仅能演示已有超导磁悬浮列车演示装置的所有的实验，而且还能演示磁体组合方式对超导磁悬浮力的影响、直线电机的自动化控制原理及其在超导磁悬浮实验中的应用、直线电机驱动力与模型运动速度的关系等十几个实验。本发明具有体积小、操作简便、制作容易、演示效果明显、实验项目多等优点，可用于超导磁悬浮现象和直线电机的驱动过程的物理实验与研究。

附图说明

图1是本发明一个实施例的主视图。

图2是图1的俯视图。

图3是图1的左视图。

图4是图1的A-A剖视图。

图5是图1中超导磁浮小车8的结构示意图。

图6是图5的B-B剖视图。

图7是本发明电源控制器5一个实施例的电器原理图。

图8是本发明电源控制器5另一个实施例的电器原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。

实施例1

在图1～4中，本实施例的高温超导磁悬浮列车实验和演示装置由永久磁体1、磁体附着板2、支架3、底座4、电源控制器5、直线电机安装架6、光电开关固定板7、超导磁浮小车8、弹簧9、弹簧座10、前直线电机11、后直线电机12联接构成。

在底座4上用螺纹紧固联接件固定联接有支架3、电源控制器5、直线电机安装架6，在支架3和底座4上用螺纹紧固联接件固定联接有磁体附着板2，本实施例的磁体附着板2的内表面是半径为120cm的圆弧面底端相吻接的曲面，圆弧的长度为100cm，底平面的长度为60cm，磁体附着板2用磁性材料板，具体采用铁板，在磁体附着板2上表面吸附有永久磁体1，本实施例的永久磁体1排成3排，每一排的一块永久磁体1与相邻一块永久磁体1的极性相同，每一排的永久磁体1与相邻一排的永久磁体1的极性相反，即一排永久磁体1的极性为N，相邻一排永久磁体1的极性为S，3排永久磁体1排列成磁性轨道，在磁性轨道的上方悬浮有超导磁浮小车8，超导磁浮小车8的长度为8cm。在直线电机安装架6的前内侧用螺纹紧固联接件固定联接有前直线电机11、后内侧用螺纹紧固联接件固定联接有后直线电机12，前直线电机11和后直线电机12为平板型直线电机，平板型直线电机为直线电机的一个实施例，前直线电机11和后直线电机12由电源控制器5控制电源的接通或断开。在直线电机安装架6的上表面用螺纹紧固联接件固定联接有光电开关固定板7，光电开关固定板7上加工有槽形通孔，槽形通孔内用螺纹紧固联接件固定联接有光电接近开关SQ1，在底座4的左端用螺纹紧固联接件固定联接有弹簧座10，弹簧座10上安装有弹簧9，弹簧9用于为超导磁浮小车8提供初始运动的弹性力。前直线电机11和后直线电机12为超导磁浮小车8提供动力，超导磁浮小车8可悬浮在磁性轨道上方运动，超导磁浮小车8用于模拟磁悬浮列车。

在图5、6中，本实施例的超导磁浮小车8由小车壳体8-1、超导体8-2、液氮8-3、铝板8-4的联接构成。本实施例的小车壳体8-1采用玻璃纤维非磁性材料制成，也可采用环氧树脂非磁性材料制成，还可采用夹布胶木非磁性材料制成。在小车壳体8-1内的底部左右各安装有一块超导体8-2，本实施例的超导体8-2采用钇钡铜氧材料制成圆柱形体，也可采用钇钡铜氧系列材料中的其它材料，在小车壳体8-1内装有液氮8-3，液氮8-3的高度应高于超导体8-2的高度，液氮8-3用于冷却超导体8-2，往超导磁浮小车8中注入液氮8-3时，可以将超导磁浮小车8通过无磁性垫片垫起来，放置在距磁性轨道有一定高度的轨道上，冷却后再将垫片去掉，即可实现超导磁浮小车8在磁性轨道上的悬浮。也可以在远离磁性轨道的无磁场区冷却后再放到磁性轨道上，实现超导磁浮小车8在磁性轨道上的悬浮。当小车壳体8-1内的超导体8-2进入超导态后，处于磁性轨道上方的超导体8-2就会在超导体8-2内感应出无阻超导电流，从而使超导体8-2的下部产生与磁性轨道上部磁场方向相反的磁场，与磁性轨道相互排斥，实现超导磁浮小车8在磁性轨道上的悬浮。这种排斥力随着相对超导体8-2与磁性轨道距离的减小而逐渐增大，可克服超导磁浮小车8的重力，使超导磁浮小车8悬浮在磁性轨道上方的一定高度。在小车壳体8-1内两侧安装有铝板8-4，铝板8-4为非磁性导电板，铝板8-4的厚度为1.5mm，在超导磁浮小车8通过前直线电机11与后直线电机12之间时，前直线电机11和后直线电机12开始工作，在铝板8-4上感应出电流，此电流与前直线电机11和后直线电机12产生的磁场相互作用，推动超导磁浮小车8向前运动，实现超导磁浮小车8在磁性轨道上方运动。

在图7中，本实施例的电源控制器5由按钮SB1、熔断器FU1、开关电源AC/DC1、光电接近开关SQ1、直流接触器KM-DC1、交流接触器KM1、时间继电器KT1、C1连接构成，光电接近开关SQ1的型号为NPN，包括SA005-1K、SA005-1B两种产品，光电接近开关SQ1用螺纹紧固联接件固定联接安装在光电开关固定板7的槽形通孔上，光电接近开关SQ1用于控制电源控制器5的接通或断开。开关电源AC/DC1的一输入端通过熔断器FU1和按钮SB1接220V交流电源火线、另一输入端接220V交流电源零线，开关电源AC/DC1输出10～30V直流电，开关电源AC/DC1的正电源端接直流接触器KM-DC1线圈的一端和光电接近开关SQ1的1脚(棕色线)、负电源端接光电接近开关SQ1的3脚(兰色线)，直流接触器KM-DC1线圈的另一端接光电接近开关SQ1的2脚(黑色线)，直流接触器KM-DC1两常开触点分别连接在220V交流电源的火线、零线上。交流接触器KM1线圈的一端通过时间继电器KT1的线圈以及时间继电器KT1的常闭触点接连接在220V交流电源火线上直流接触器KM-DC1常开触点的一端，交流接触器KM1线圈的另一端接连接在220V交流电源零线上直流接触器KM-DC1常开触点的一端，交流接触器KM1常开触点的一端分别接前直线电机11和后直线电机12的绕组，交流接触器KM1常开触点另一端的一个触点通过熔断器FU1和按钮SB1接220V交流电源火线、另一个触点接220V交流电源零线、第三个触点接C1的一端，C1的另一端通过熔断器FU1和按钮SB1接220V交流电源火线。本实施例的电源控制器5适用于220V交流电源。

在图8中，本实施例的电源控制器5由三相电源开关QS1、按钮SB2、熔断器FU2、熔断器FU3、开关电源AC/DC2、光电接近开关SQ2、直流接触器KM-DC2、交流接触器KM2、时间继电器KT2连接构成，光电接近开关SQ2的型号为NPN，包括SA005-1K、SA005-1B两种产品。开关电源AC/DC2的一输入端通过熔断器FU3和按钮SB2接220V交流电源火线、另一输入端接220V交流电源零线，开关电源AC/DC2输出10～30V直流电，开关电源AC/DC2的正电源端接直流接触器KM-DC2线圈的一端和光电接近开关SQ2的1脚(棕色线)、负电源端接光电接近开关SQ2的3脚(兰色线)，直流接触器KM-DC2线圈的另一端接光电接近开关SQ2的2脚(黑色线)，直流接触器KM-DC2两常开触点分别连接在220V交流电源的火线、零线上。交流接触器KM2线圈的一端通过时间继电器KT2的线圈以及时间继电器KT2的常闭触点连接在220V交流电源火线上的直流接触器KM-DC2常开触点的一端，交流接触器KM2线圈的另一端接连接在220V交流电源零线上直流接触器KM-DC2常开触点的一端，交流接触器KM2常开触点的一端分别接前直线电机11和后直线电机12的绕组、另一端通过熔断器FU2和三相电源开关QS1接380V交流电源。本实施例的电源控制器5适用于380V交流电源。

实施例2

在本实施例中，磁体附着板2的内表面是底平面与底平面成30°的斜面连为一体的曲面，底平面的长度为60cm，斜面的长度为120cm。在磁体附着板2上表面吸附有永久磁体1，本实施例的永久磁体1排成2排，每一排的一块永久磁体1与相邻一块永久磁体1的极性相同，两排的永久磁体1的极性相反，2排永久磁体1排列成磁性轨道，在磁性轨道的上方悬浮有超导磁浮小车8，超导磁浮小车8的长度为8cm。其它零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。

实施例3

在本实施例中，磁体附着板2的内表面是底平面与底平面成60°的斜面连为一体的曲面，底平面的长度为60cm，斜面的长度为120cm。在磁体附着板2上表面吸附有永久磁体1，本实施例的永久磁体1排成4排，每一排的一块永久磁体1与相邻一块永久磁体1的极性相同，一排的永久磁体1与相邻一排永久磁体1的极性相反，4排永久磁体1排列成磁性轨道，在磁性轨道的上方悬浮有超导磁浮小车8，超导磁浮小车8的长度为8cm。其它零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。

实施例4

在本实施例中，磁体附着板2的内表面是底平面与底平面成0°的斜面连为一体的曲面，即为平面，长度为200cm。在磁体附着板2上表面吸附有永久磁体1，本实施例的永久磁体1排成4排，每一排的一块永久磁体1与相邻一块永久磁体1的极性相同，一排的永久磁体1与相邻一排永久磁体1的极性相反，4排永久磁体1排列成磁性轨道，在磁性轨道的上方悬浮有超导磁浮小车8，超导磁浮小车8的长度为8cm。其它零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。

实施例5

在以上实施例1～4中，磁体附着板2的内表面是半径为100cm的圆周面，在磁体附着板2内表面吸附有永久磁体1，永久磁体1的排数与相应的实施例相同，永久磁体1排列成磁性轨道，在磁性轨道的上方悬浮有超导磁浮小车8，超导磁浮小车8的长度为8cm。其它零部件以及零部件的联接关系与相应的实施例相同。

实施例6

在以上实施例1～4中，磁体附着板2的内表面是半径为100cm的圆弧曲面，圆弧曲面的长度为160cm，在磁体附着板2内表面吸附有永久磁体1，永久磁体1的排数与相应的实施例相同，永久磁体1排列成磁性轨道，在磁性轨道的上方悬浮有超导磁浮小车8，超导磁浮小车8的长度为8cm。其它零部件以及零部件的联接关系与相应的实施例相同。

实施例7

在以上实施例1～4中，磁体附着板2的内表面是半径为100cm的两个相吻接的圆弧曲面，圆弧曲面的长度为160cm，在磁体附着板2内表面吸附有永久磁体1，永久磁体1的排数与相应的实施例相同，永久磁体1排列成磁性轨道，在磁性轨道的上方悬浮有超导磁浮小车8，超导磁浮小车8的长度为8cm。其它零部件以及零部件的联接关系与相应的实施例相同。

实施例8

在以上实施例5、6中，磁体附着板2的内表面是半径为24cm的圆弧曲面，圆弧曲面的长度为100cm，磁体附着板2也可采用内表面是半径为24cm的圆周面，在磁体附着板2内表面吸附有永久磁体1，永久磁体1的排数与相应的实施例相同，永久磁体1排列成磁性轨道，在磁性轨道的上方悬浮有超导磁浮小车8，超导磁浮小车8的长度为8cm。其它零部件以及零部件的联接关系与相应的实施例相同。

实施例9

在以上实施例1～8中，在小车壳体8-1内安装有1个超导体8-2，在小车壳体8-1内前后两侧安装有厚度为0.1mm的铝板。超导磁浮小车8的其它零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。其它零部件以及零部件的联接关系与相应的实施例相同。

实施例10

在以上实施例1～8中，在小车壳体8-1内安装有1个超导体8-2，在小车壳体8-1内前后两侧安装有厚度为3mm的铝板。超导磁浮小车8的其它零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。其它零部件以及零部件的联接关系与相应的实施例相同。

实施例11

在以上实施例1、9、10中，在小车壳体8-1内安装有2个超导体8-2，在小车壳体8-1内前后两侧安装有铝板用铜板替换，铜板厚度与相应的实施例相同，超导磁浮小车8的其它零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。其它零部件以及零部件的联接关系与相应的实施例相同。

实施例12

在以上实施例1～11中，在直线电机安装架6的前内侧用螺纹紧固联接件固定联接有前直线电机11、后内侧用螺纹紧固联接件固定联接有后直线电机12，前直线电机11和后直线电机12为圆弧形直线电机。其它零部件以及零部件的联接关系与相应的实施例相同。

根据上述原理还可设计出另外一种具体结构的高温超导磁悬浮列车实验和演示装置，但均在本发明的保护范围之内。

本发明可演示下述实验：

1、演示超导磁浮小车8与直线电机之间的距离对超导磁浮小车8驱动力的影响实验。

2、演示直线电机作用时间长短对超导磁浮小车8驱动力大小的影响实验。

3、演示直线电机在三相电作用下，绕组的三角形接法与星形接法对超导磁浮小车8驱动力的比较实验。

4、演示在单相电作用下，电容器对直线电机以及超导磁浮小车8驱动力的影响实验；作用在直线电机上的电压对超导磁浮小车8驱动力的影响实验。

5、演示非磁性导电金属材料板及其厚度对超导磁浮小车8驱动力大小的实验。

6、演示超导体8-2的冷却方式以及超导磁浮小车8悬浮高度对其运行的稳定性实验。

7、演示超导磁悬浮与永磁悬浮之间的差异比较实验。

8、进行磁路设计实验。

9、演示直线电机对磁浮列车驱动的工作原理实验。

10、演示不同初速度情况下，直线电机对超导磁浮小车8驱动力的影响实验。

11、演示直线电机的自动控制及延时保护实验。

Claims (7)

1、一种高温超导磁悬浮列车实验和演示装置，其特征在于：在底座(4)上设置有支架(3)、电源控制器(5)、直线电机安装架(6)，在支架(3)和底座(4)上设置有磁体附着板(2)，磁体附着板(2)上表面设置有至少用2排永久磁体(1)排列成的磁性轨道，超导磁浮小车(8)悬浮在磁性轨道上，在直线电机安装架(6)上设置有位于磁性轨道前侧的前直线电机(11)、后侧的后直线电机(12)，在直线电机安装架(6)上设置有光电开关固定板(7)，在底座(4)上非闭合磁性轨道端部设置安装有弹簧(9)的弹簧座(10)。

2、按照权利要求1所述的高温超导磁悬浮列车实验和演示装置，其特征在于：所说的磁体附着板(2)的内表面是底平面与底平面成0～60°的斜面连为一体的曲面或半径大于等于超导磁浮小车(8)长度3倍的至少1个圆弧构成的曲面或半径大于等于超导磁浮小车(8)长度3倍的圆周面；所说的设置在支架(3)和底座(4)上的磁体附着板(2)为磁性材料板；所说的磁性轨道每一排的一块永久磁体(1)与相邻一块永久磁体(1)的极性相同，每一排的永久磁体(1)与相邻一排的永久磁体(1)的极性相反；所说的超导磁浮小车(8)为：在非磁性材料小车壳体(8-1)内设置有液氮(8-3)以及浸没在液氮(8-3)内的至少1个超导体(8-2)，在小车壳体(8-1)内前后两侧设置有厚度为0.1～3mm的非磁性导电板。

3、按照权利要求2所述的高温超导磁悬浮列车实验和演示装置，其特征在于：所说的非磁性导电板为铝板或铜板。

4、按照权利要求2所述的高温超导磁悬浮列车实验和演示装置，其特征在于：所说的非磁性材料为玻璃纤维或环氧树脂或夹布胶木。

5、按照权利要求1所述的高温超导磁悬浮列车实验和演示装置，其特征在于：所说的前直线电机(11)和后直线电机(12)为平板型直线电机或圆弧形直线电机。

6、按照权利要求1所述的高温超导磁悬浮列车实验和演示装置，其特征在于所说的电源控制器(5)为：开关电源AC/DC1的一输入端通过熔断器FU1和按钮SB1接220V交流电源火线、另一输入端接220V交流电源零线，开关电源AC/DC1的正电源端接直流接触器KM-DC1线圈的一端和光电接近开关SQ1的1脚、负电源端接光电接近开关SQ1的3脚，直流接触器KM-DC1线圈的另一端接光电接近开关SQ1的2脚，直流接触器KM-DC1两常开触点分别连接在220V交流电源的火线、零线上，交流接触器KM1线圈的一端通过时间继电器KT1的线圈以及时间继电器KT1的常闭触点接连接在220V交流电源火线上直流接触器KM-DC1常开触点的一端，交流接触器KM1线圈的另一端接连接在220V交流电源零线上直流接触器KM-DC1常开触点的一端，交流接触器KM1常开触点的一端分别接前直线电机(11)和后直线电机(12)的绕组，交流接触器KM1常开触点另一端的一个触点通过熔断器FU1和按钮SB1接220V交流电源火线、另一个触点接220V交流电源零线、第三个触点接C1的一端，C1的另一端通过熔断器FU1和按钮SB1接220V交流电源火线。

7、按照权利要求1所述的高温超导磁悬浮列车实验和演示装置，其特征在于所说的电源控制器5也可以为：开关电源AC/DC2的一输入端通过熔断器FU2接220V交流电源火线、另一输入端接220V交流电源零线，开关电源AC/DC2的正电源端接直流接触器KM-DC2线圈的一端和光电接近开关SQ2的1脚、负电源端接光电接近开关SQ2的3脚，直流接触器KM-DC2线圈的另一端接光电接近开关SQ2的2脚，直流接触器KM-DC2两常开触点分别连接在220V交流电源的火线、零线上，交流接触器KM2线圈的一端通过时间继电器KT2的线圈以及时间继电器KT2的常闭触点接连接在220V交流电源火线上直流接触器KM-DC2常开触点的一端，交流接触器KM2线圈的另一端接连接在220V交流电源零线上直流接触器KM-DC2常开触点的一端，交流接触器KM2常开触点的一端分别接前直线电机(11)和后直线电机(12)的绕组、另一端通过熔断器FU2和三相电源开关QS1接380V交流电源。

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