磁(ci)懸(xuan)浮(fu)(fu)列(lie)車主要由(you)懸(xuan)浮(fu)(fu)系統(tong)(tong)(tong)(tong)、推進(jin)系統(tong)(tong)(tong)(tong)和導向系統(tong)(tong)(tong)(tong)三大(da)部分(fen)(fen)組(zu)成(cheng)。盡管可(ke)以使用與磁(ci)力無關的(de)(de)推進(jin)系統(tong)(tong)(tong)(tong),但在目前的(de)(de)絕大(da)部分(fen)(fen)設計(ji)中,這三部分(fen)(fen)的(de)(de)功(gong)能均由(you)磁(ci)力來完成(cheng)。
(1)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)浮(fu)有(you)(you)3個(ge)基本(ben)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)理(li)。第一(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)理(li)是(shi)當靠近(jin)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場改(gai)變(bian),金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)上(shang)(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)子(zi)會(hui)移(yi)(yi)動(dong),并且產(chan)生(sheng)(sheng)電(dian)(dian)流(liu)。第二個(ge)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)理(li)就(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)是(shi)電(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)效應。當電(dian)(dian)流(liu)在(zai)電(dian)(dian)線(xian)或一(yi)(yi)(yi)(yi)塊(kuai)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)中流(liu)動(dong)時(shi)(shi),會(hui)產(chan)生(sheng)(sheng)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場。通(tong)電(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)線(xian)圈就(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)成了(le)一(yi)(yi)(yi)(yi)塊(kuai)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)。磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)浮(fu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)第三個(ge)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)理(li)我們就(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)再熟悉不過(guo)了(le),磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)間會(hui)彼(bi)此作用(yong),同(tong)(tong)極性相(xiang)斥,異極性相(xiang)吸。現(xian)在(zai)看看磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)浮(fu)是(shi)如何作用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de):磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)從一(yi)(yi)(yi)(yi)塊(kuai)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)上(shang)(shang)(shang)方(fang)經(jing)過(guo),金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)上(shang)(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)子(zi)因(yin)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場改(gai)變(bian)而開(kai)始移(yi)(yi)動(dong) (原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)理(li)一(yi)(yi)(yi)(yi))。電(dian)(dian)子(zi)形成回(hui)路,所(suo)以接著(zhu)(zhu)也(ye)產(chan)生(sheng)(sheng)了(le)本(ben)身(shen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)理(li)二)。圖(tu) 1 以最簡單的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)式(shi)來表達這(zhe)個(ge)過(guo)程(cheng),移(yi)(yi)動(dong)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)使金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)中出現(xian)一(yi)(yi)(yi)(yi)塊(kuai)假想(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)。 這(zhe)塊(kuai)假想(xiang)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)具(ju)有(you)(you)方(fang)向性,因(yin)是(shi)同(tong)(tong)極性相(xiang)對(dui),因(yin)此 會(hui)對(dui)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)產(chan)生(sheng)(sheng)斥力(li)。也(ye)就(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)是(shi)說,如果原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)是(shi)北極在(zai)下,假想(xiang)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)則是(shi)北極在(zai)上(shang)(shang)(shang);反(fan)之亦(yi)然。因(yin)為磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)同(tong)(tong)極相(xiang)斥(原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)理(li)三),讓磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)在(zai)一(yi)(yi)(yi)(yi)塊(kuai)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)上(shang)(shang)(shang)方(fang)移(yi)(yi)動(dong),結果會(hui)對(dui)移(yi)(yi)動(dong)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)產(chan)生(sheng)(sheng)一(yi)(yi)(yi)(yi)股往上(shang)(shang)(shang)推動(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)力(li)量(liang)。如果磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)移(yi)(yi)動(dong)得(de)足夠快,這(zhe)個(ge)力(li)量(liang)會(hui)大得(de)足以克服向下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)重力(li),舉(ju)起移(yi)(yi)動(dong)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)。 所(suo)以當磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)移(yi)(yi)動(dong)時(shi)(shi),會(hui)使得(de)自己浮(fu)在(zai)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)上(shang)(shang)(shang)方(fang),并靠著(zhu)(zhu)本(ben)身(shen)電(dian)(dian)子(zi)移(yi)(yi)動(dong)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)力(li)量(liang)保持浮(fu)力(li)。這(zhe)個(ge)過(guo)程(cheng)就(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)是(shi)所(suo)謂(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)浮(fu),這(zhe)個(ge)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)理(li)可以適用(yong)在(zai)列(lie)車上(shang)(shang)(shang)。下面介紹常導(dao)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)吸式(shi)(EMS)和超(chao)導(dao)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)斥式(shi) (EDS)列(lie)車的(de)(de)(de)(de)(de)(de)具(ju)體運行原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)理(li)。
常(chang)導磁(ci)(ci)吸式(EMS) 利(li)用(yong)裝(zhuang)(zhuang)在(zai)車輛(liang)兩側轉向架上(shang)的(de)(de)常(chang)導電(dian)磁(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(懸(xuan)浮電(dian)磁(ci)(ci)鐵(tie)(tie))和(he)鋪(pu)設(she)在(zai)線(xian)路導軌上(shang)的(de)(de)磁(ci)(ci)鐵(tie)(tie),在(zai)磁(ci)(ci)場(chang)作用(yong)下產生的(de)(de)吸引力使(shi)(shi)車輛(liang)浮起,見圖(tu)2所示。車輛(liang)和(he)軌面之(zhi)間(jian)的(de)(de)間(jian)隙(xi)與吸引力的(de)(de)大(da)小成反(fan)比。為了保證這種(zhong)懸(xuan)浮的(de)(de)可靠性(xing)和(he)列車運行的(de)(de)平穩,使(shi)(shi)直線(xian)電(dian)機有(you)較高的(de)(de)功率,必(bi)須(xu)精確(que)地控(kong)制電(dian)磁(ci)(ci)鐵(tie)(tie)中(zhong)的(de)(de)電(dian)流,使(shi)(shi)磁(ci)(ci)場(chang)保持穩定的(de)(de)強度和(he)懸(xuan)浮力,使(shi)(shi)車體與導軌之(zhi)間(jian)保持大(da)約10 mm的(de)(de)間(jian)隙(xi)。通常(chang)采用(yong)測量間(jian)隙(xi)用(yong)的(de)(de)氣隙(xi)傳感器來進行系統的(de)(de)反(fan)饋控(kong)制。這種(zhong)懸(xuan)浮方式不需(xu)要設(she)置(zhi)專用(yong)的(de)(de)著(zhu)地支(zhi)撐裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)和(he)輔助的(de)(de)著(zhu)地車輪,對控(kong)制系統的(de)(de)要求也(ye)可以稍(shao)低(di)一(yi)些。
超導磁斥式(EDS) 此種形式在車輛底部安裝超導磁體(放在液態氦儲存槽內),在軌道兩側鋪設一系列鋁環線圈。列車運行時,給車上線圈(超導磁體)通電流,產生強磁場,地上線圈(鋁環)與之相切與車輛上超導磁體的磁場方向相反,兩個磁場產生排斥力。當排斥力大于車輛重量時,車輛就浮起來。因此(ci),超(chao)(chao)導(dao)磁斥式就是利用置于車(che)(che)(che)輛上(shang)的(de)超(chao)(chao)導(dao)磁體(ti)與(yu)鋪設在軌(gui)道(dao)上(shang)的(de)無(wu)源線(xian)(xian)圈之間(jian)的(de)相對運動,來(lai)產生(sheng)懸浮力(li)將車(che)(che)(che)體(ti)抬起來(lai)的(de)。如圖3所示。由(you)于超(chao)(chao)導(dao)磁體(ti)的(de)電阻(zu)為零(ling),在運行中幾(ji)乎不消耗能(neng)(neng)量,而且磁場強度(du)很大(da)。在超(chao)(chao)導(dao)體(ti)和導(dao)軌(gui)之間(jian)產生(sheng)的(de)強大(da)排斥力(li),可(ke)(ke)使車(che)(che)(che)輛浮起。當車(che)(che)(che)輛向下位移時,超(chao)(chao)導(dao)磁體(ti)與(yu)懸浮線(xian)(xian)圈的(de)間(jian)距減小電流增大(da), 使懸浮力(li)增加,又(you)使車(che)(che)(che)輛自動恢復到原來(lai)的(de)懸浮位置。這(zhe)個(ge)間(jian)隙與(yu)速度(du)的(de)大(da)小有關(guan),一(yi)般到100km/h時車(che)(che)(che)體(ti)才能(neng)(neng)懸浮。因此(ci),必須在車(che)(che)(che)輛上(shang)裝(zhuang)設機(ji)械輔助支承(cheng)裝(zhuang)置,如輔助支持輪及相應的(de)彈簧支承(cheng),以保證列車(che)(che)(che)安全可(ke)(ke)靠地(di)著地(di)。控(kong)制(zhi)系統(tong)應能(neng)(neng)實現起動和停車(che)(che)(che)的(de)精確控(kong)制(zhi)。
磁(ci)懸浮(fu)列車利用電磁(ci)力的作用進行導向。現按常導磁(ci)吸式和超導磁(ci)斥式兩(liang)種情況簡述如下。
常(chang)導(dao)磁吸式(shi)的(de)(de)導(dao)向(xiang)系(xi)(xi)統與懸浮系(xi)(xi)統類似(si),是在車輛(liang)側(ce)面(mian)安裝(zhuang)一(yi)組專門用(yong)于導(dao)向(xiang)的(de)(de)電(dian)磁鐵(tie)。車體與導(dao)向(xiang)軌側(ce)面(mian)之間保持一(yi)定(ding)間隙(xi)。當(dang)車輛(liang)左右偏移時,車上的(de)(de)導(dao)向(xiang)電(dian)磁鐵(tie)與導(dao)向(xiang)軌的(de)(de)側(ce)面(mian)相(xiang)互作用(yong),使車輛(liang)恢復(fu)到正常(chang)位置(zhi)。控制(zhi)(zhi)系(xi)(xi)統通過對(dui)導(dao)向(xiang)磁鐵(tie)中(zhong)的(de)(de)電(dian)流(liu)進行控制(zhi)(zhi)來(lai)保持這一(yi)側(ce)向(xiang)間隙(xi),從而達到控制(zhi)(zhi)列車運行方向(xiang)的(de)(de)目的(de)(de)。
超(chao)導(dao)(dao)(dao)(dao)磁斥式的(de)(de)(de)導(dao)(dao)(dao)(dao)向(xiang)系(xi)統可以(yi)(yi)采(cai)用以(yi)(yi)下 3 種方(fang)式構成: ①在車(che)輛(liang)(liang)上(shang)安裝(zhuang)機械導(dao)(dao)(dao)(dao)向(xiang)裝(zhuang)置實現列(lie)(lie)(lie)車(che)導(dao)(dao)(dao)(dao)向(xiang)。這種裝(zhuang)置通常(chang)采(cai)用車(che)輛(liang)(liang)上(shang)的(de)(de)(de)側(ce)(ce)向(xiang)導(dao)(dao)(dao)(dao)向(xiang)輔(fu)助輪, 使(shi)之(zhi)與導(dao)(dao)(dao)(dao)向(xiang)軌(gui)側(ce)(ce)面(mian)相互作(zuo)(zuo)用(滾(gun)動摩擦)以(yi)(yi)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)復原力(li)(li),這個(ge)力(li)(li)與列(lie)(lie)(lie)車(che)沿(yan)曲線(xian)運行時產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)側(ce)(ce)向(xiang)力(li)(li)相平衡,從而(er)使(shi)列(lie)(lie)(lie)車(che)沿(yan)著(zhu)導(dao)(dao)(dao)(dao)向(xiang)軌(gui)中(zhong)心線(xian)運行。②在車(che)輛(liang)(liang)上(shang)安裝(zhuang)專用的(de)(de)(de)導(dao)(dao)(dao)(dao)向(xiang)超(chao)導(dao)(dao)(dao)(dao)磁鐵,使(shi)之(zhi)與導(dao)(dao)(dao)(dao)向(xiang)軌(gui)側(ce)(ce)向(xiang)的(de)(de)(de)地面(mian)線(xian)圈(quan)(quan)和金屬(shu)帶產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)磁斥力(li)(li),該力(li)(li)與列(lie)(lie)(lie)車(che)的(de)(de)(de)側(ce)(ce)向(xiang)作(zuo)(zuo)用力(li)(li)相平衡,使(shi)列(lie)(lie)(lie)車(che)保持正確的(de)(de)(de)運行方(fang)向(xiang)。這種導(dao)(dao)(dao)(dao)向(xiang)方(fang)式避免了(le)機械摩擦,只(zhi)要控制側(ce)(ce)向(xiang)地面(mian)導(dao)(dao)(dao)(dao)向(xiang)線(xian)圈(quan)(quan)中(zhong)的(de)(de)(de)電流,就可以(yi)(yi)使(shi)列(lie)(lie)(lie)車(che)保持一定的(de)(de)(de)側(ce)(ce)向(xiang)間隙。 ③利用磁力(li)(li)進行導(dao)(dao)(dao)(dao)引的(de)(de)(de)“零磁通量”導(dao)(dao)(dao)(dao)向(xiang)系(xi)鋪設“8” 字(zi)形的(de)(de)(de)封閉線(xian)圈(quan)(quan)。當(dang)列(lie)(lie)(lie)車(che)上(shang)設置的(de)(de)(de)超(chao)導(dao)(dao)(dao)(dao)磁體位于該線(xian)圈(quan)(quan)的(de)(de)(de)對稱(cheng)中(zhong)心線(xian)上(shang)時,線(xian)圈(quan)(quan)內(nei)的(de)(de)(de)磁場為零;而(er)當(dang)列(lie)(lie)(lie)車(che)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)側(ce)(ce)向(xiang)位移時,“8”字(zi)形的(de)(de)(de)線(xian)圈(quan)(quan)內(nei)磁場為零,并(bing)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)一個(ge)反作(zuo)(zuo)用力(li)(li)以(yi)(yi)平衡列(lie)(lie)(lie)車(che)的(de)(de)(de)側(ce)(ce)向(xiang)力(li)(li),使(shi)列(lie)(lie)(lie)車(che)回到線(xian)路(lu)中(zhong)心線(xian)的(de)(de)(de)位置。
磁(ci)懸(xuan)浮(fu)(fu)列車(che)(che)推進(jin)(jin)系(xi)(xi)(xi)統最關(guan)鍵的(de)(de)(de)技(ji)術是把旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)機(ji)展開成直線(xian)(xian)(xian)電(dian)機(ji)。它的(de)(de)(de)基本構(gou)(gou)成和作用(yong)(yong)(yong)原理與普通(tong)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)機(ji)類似(si),展開以后,其傳動(dong)(dong)方(fang)式(shi)(shi)也就由旋(xuan)轉(zhuan)運(yun)(yun)動(dong)(dong)變為(wei)(wei)直線(xian)(xian)(xian)運(yun)(yun)動(dong)(dong)。常導(dao)(dao)磁(ci)吸式(shi)(shi)磁(ci)懸(xuan)浮(fu)(fu)采用(yong)(yong)(yong)短定(ding)子(zi)異步(bu)直線(xian)(xian)(xian)電(dian)機(ji)。在(zai)車(che)(che)上安(an)(an)裝三(san)相電(dian)樞(shu)繞組,軌道上安(an)(an)裝感應軌。采用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)上供(gong)(gong)電(dian)方(fang)式(shi)(shi)。這(zhe)種方(fang)式(shi)(shi)結構(gou)(gou)比較(jiao)簡單(dan),容(rong)易(yi)維護,造價低(di)(di),適用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)中低(di)(di)速(su)城市運(yun)(yun)輸及近郊運(yun)(yun)輸以及作為(wei)(wei)短程(cheng)旅游線(xian)(xian)(xian)系(xi)(xi)(xi)統;主要缺點(dian)是功率(lv)(lv)偏低(di)(di),不(bu)利于(yu)(yu)高速(su)運(yun)(yun)行。其中TR 型(xing)快速(su)動(dong)(dong)車(che)(che)和上海引進(jin)(jin) 的(de)(de)(de) Transrapid 06 號磁(ci)懸(xuan)浮(fu)(fu)列車(che)(che),以及日本的(de)(de)(de) HSST型(xing)磁(ci)懸(xuan)浮(fu)(fu)列車(che)(che)都采用(yong)(yong)(yong)這(zhe)種形(xing)式(shi)(shi)。超(chao)導(dao)(dao)磁(ci)斥式(shi)(shi)磁(ci)懸(xuan)浮(fu)(fu)采用(yong)(yong)(yong)長(chang)定(ding)子(zi)同步(bu)直線(xian)(xian)(xian)電(dian)機(ji)。其超(chao)導(dao)(dao)電(dian)磁(ci)體安(an)(an)裝在(zai)車(che)(che)輛(liang)上,在(zai)軌道沿線(xian)(xian)(xian)設置(zhi)無源閉合線(xian)(xian)(xian)圈或(huo)非(fei)磁(ci)性金屬板。作為(wei)(wei)磁(ci)浮(fu)(fu)裝置(zhi)的(de)(de)(de)超(chao)導(dao)(dao)電(dian)磁(ci)線(xian)(xian)(xian)圈的(de)(de)(de)采用(yong)(yong)(yong),為(wei)(wei)直線(xian)(xian)(xian)同步(bu)電(dian)機(ji)的(de)(de)(de)激磁(ci)線(xian)(xian)(xian)圈處 于(yu)(yu)超(chao)導(dao)(dao)狀態提供(gong)(gong)了(le)方(fang)便(bian)條(tiao)件。它們(men)可(ke)以共存于(yu)(yu)同一(yi) 個冷卻系(xi)(xi)(xi)統,或(huo)者(zhe)同一(yi)線(xian)(xian)(xian)圈同時(shi)起(qi)到懸(xuan)浮(fu)(fu)、導(dao)(dao)向(xiang)和推進(jin)(jin)的(de)(de)(de)作用(yong)(yong)(yong)。高速(su)長(chang)定(ding)子(zi)同步(bu)直線(xian)(xian)(xian)電(dian)機(ji)牽引系(xi)(xi)(xi)統的(de)(de)(de)構(gou)(gou)成相對復雜。地面牽引系(xi)(xi)(xi)統,供(gong)(gong)電(dian)一(yi)個區間(長(chang)約30km)區間又分成許多段(約300-1000 m),每段只有(you)列車(che)(che)通(tong)過(guo)時(shi)供(gong)(gong)電(dian),各段切(qie)換由觸(chu)點(dian)真空開關(guan)完成。為(wei)(wei)使(shi)列車(che)(che)在(zai)段間不(bu)沖動(dong)(dong),需兩組逆變器輪 流(liu)供(gong)(gong)電(dian),其特(te)點(dian)為(wei)(wei)大功率(lv)(lv)、高壓、大電(dian)流(liu)。動(dong)(dong)力在(zai)地面的(de)(de)(de)優勢有(you)路(lu)軌電(dian)機(ji)的(de)(de)(de)功率(lv)(lv)強以及車(che)(che)輛(liang)的(de)(de)(de)設計簡化、重量輕。適用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)高速(su)和超(chao)高速(su)磁(ci)懸(xuan)浮(fu)(fu)鐵路(lu)。日本和加(jia)拿大決定(ding)發展這(zhe)種磁(ci)懸(xuan)浮(fu)(fu)系(xi)(xi)(xi)統。
“常導型”磁懸(xuan)浮列車(che)及軌道和電(dian)動機的(de)工作原理(li)完全相同(tong)。
只是把電(dian)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)的“轉(zhuan)子(zi)(zi)”布(bu)置在(zai)列車上,將(jiang)電(dian)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)的“定子(zi)(zi)”鋪設在(zai)軌道上。通(tong)過“轉(zhuan)子(zi)(zi)”,“定子(zi)(zi)”間的相互作用(yong)(yong),將(jiang)電(dian)能(neng)轉(zhuan)化為前進(jin)的動(dong)(dong)(dong)能(neng)。我們知道,電(dian)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)的“定子(zi)(zi)”通(tong)電(dian)時(shi),通(tong)過電(dian)流(liu)對(dui)磁場的作用(yong)(yong)就(jiu)(jiu)可(ke)以推(tui)動(dong)(dong)(dong)“轉(zhuan)子(zi)(zi)”轉(zhuan)動(dong)(dong)(dong)。不(bu)過耗電(dian)量巨(ju)大,就(jiu)(jiu)像一個個電(dian)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)鋪滿(man)軌道,當向軌道這個“定子(zi)(zi)”輸電(dian)時(shi),通(tong)過電(dian)流(liu)對(dui)磁場的作用(yong)(yong),列車就(jiu)(jiu)像電(dian)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)的“轉(zhuan)子(zi)(zi)”一樣被推(tui)動(dong)(dong)(dong)著做(zuo)直線(xian)運動(dong)(dong)(dong)。
磁浮技(ji)術分為軌道、車輛、牽引、運(yun)(yun)行控制四大(da)系統,有(you)16項(xiang)核心技(ji)術。德國、日本與(yu)中國為世界上目前有(you)磁浮列車試驗或(huo)營運(yun)(yun)路線的國家。
正在測試項目
——美(mei)國圣迭(die)戈(ge):美(mei)國通用原(yuan)子公(gong)司在圣迭(die)戈(ge)建(jian)造了一條長(chang)120米(mi)的磁(ci)懸浮軌道,目的是(shi)為聯合(he)太(tai)平洋(yang)鐵路(lu)公(gong)司將要在洛(luo)杉磯(ji)建(jian)造的一條8公(gong)里的運載線路(lu)提供測試。
——德國埃(ai)姆(mu)斯蘭縣:Transrapid擁有31.5公里的軌道,定期(qi)運行的速度最高達420公里每小時。
——日本JR磁(ci)浮(fu):日本研發的(de)超導(dao)體磁(ci)浮(fu)列(lie)車(che)(che)由東(dong)(dong)海旅客鐵(tie)道(dao)(JR東(dong)(dong)海)和鐵(tie)道(dao)總合技(ji)術研究所(JR總研)主導(dao)。首列(lie)實(shi)(shi)驗列(lie)車(che)(che)JR-Maglev MLX01從1970年(nian)代開始研發,并(bing)且在山(shan)梨縣建造了五節(jie)車(che)(che)廂的(de)實(shi)(shi)驗車(che)(che)和軌道(dao)。在2003年(nian)12月2日最高速達(da)到581km/h(361 mph)。在2015年(nian)更創(chuang)下了603/h的(de)速度,創(chuang)下有(you)車(che)(che)廂車(che)(che)輛的(de)陸地極速。
——美國聯(lian)邦運(yun)輸(shu)管(guan)理(li)局(ju)(FTA)城市磁浮技術示范(UMTD)計劃(hua)
——中(zhong)國西南交通大(da)學:2003 年(nian),西南交大(da)在(zai)四川成都青山磁(ci)懸(xuan)浮(fu)列車(che)(che)線完(wan)工,該磁(ci)懸(xuan)浮(fu)試(shi)驗軌道(dao)長 420 米,主要針對觀光游客, 票價低于(yu)出租轎車(che)(che)費。
運營系統
——日本:日本東(dong)部丘陵(ling)線
——中國(guo)上海(hai):上海(hai)磁浮(fu)示(shi)范(fan)運營(ying)線(xian)
——韓國仁川(chuan):仁川(chuan)機場磁懸浮線(xian)
——中(zhong)國長(chang)沙:長(chang)沙中(zhong)低(di)速(su)磁浮線
建設中系統
——美國佐(zuo)治亞州:Powder Springs:AMT Test Track
——日本:東京-名古屋-大阪 中央新(xin)干線
——中國(guo)北京:北京S1號(hao)線(xian)
運行時速歷史
1971年:西德,Prinzipfahrzeug,90 km/h
1971年:西德,TR—02(TSST)—164 km/h
1972年:日本,ML100,60 km/h,(載人)
1973年:西(xi)德,TR04,250 km/h(載人)
1974年(nian):西德(de),EET—01,230 km/h(無(wu)人)
1975年:西德(de),Komet,401.3 km/h(由(you)蒸(zheng)汽火箭推進(jin),無人)
1978年:日本,HSST—01,307.8 km/h(由(you)蒸汽火(huo)箭(jian)推進,日產汽車制造,無人)
1978年(nian):日本,HSST—02,110 km/h(載人(ren))
1979年12月12日:日本,ML—500R,504 km/h(無人)第一次突破500 km/h
1979年12月(yue)21日:日本(ben),ML—500R,517 km/h(無人)
1987年:西德,TR—06,406 km/h(載人)
1987年:日本,MLU001,400. km/h(載人)
1988年(nian):西德,TR—06,412.6 km/h(載人)
1989年(nian):西德,TR—07,436 km/h(載人)
1993年:德國,TR—07,450 km/h(載人)
1994年:日本,MLU002N,431 km/h(無人)
1997年:日本,MLX01,531 km/h(載人)
1997年:日本(ben),MLX01,550 km/h(無人)
1999年:日本,MLX01,548 km/h(無人)
1999年:日本,MLX01,552 km/h (載人/5輛編組) 吉尼斯世界紀錄認可
2003年:中國,Transrapid SMT(德(de)國提供技術所建(jian)設,第一(yi)條(tiao)商業運行(xing)路(lu)線),501.5 km/h
2003年:日本,MLX01,581 km/h(載人(ren)/3輛編組)吉尼斯世界(jie)紀錄認可
2015年: 日本,L0,590 km/h(載人/7輛編組)
2015年4月(yue): 日本,L0,603 km/h(載白鼠(shu)/7輛編組(zu))
磁懸浮列車的(de)(de)(de)車窗(chuang)是安全玻(bo)璃(li)(li),乘客(ke)可以(yi)更好的(de)(de)(de)觀賞(shang)窗(chuang)外的(de)(de)(de)風景。 減速(su)玻(bo)璃(li)(li)在(zai)與車體接觸的(de)(de)(de)邊(bian)緣(yuan)處(chu)有弧度(du)變(bian)(bian)形(xing)(xing),正因為這個弧度(du)可以(yi)使車外景物在(zai)透過弧度(du)時發(fa)生變(bian)(bian)形(xing)(xing),從而影響車內乘客(ke)的(de)(de)(de)視覺,產生視覺上的(de)(de)(de)減速(su)的(de)(de)(de)效果(guo)。快速(su)行(xing)駛時人員會耳鳴難受心慌心悸,在(zai)擋風玻(bo)璃(li)(li)邊(bian)緣(yuan)都有漸淡的(de)(de)(de)點狀黑色裝飾邊(bian),同樣也起到(dao)一定高阻效果(guo)。