磁懸浮列(lie)車主要由懸浮系統(tong)(tong)、推(tui)進(jin)系統(tong)(tong)和(he)導(dao)向系統(tong)(tong)三大部(bu)分(fen)(fen)組成(cheng)。盡管可以使用與磁力(li)無(wu)關的推(tui)進(jin)系統(tong)(tong),但在目(mu)前的絕大部(bu)分(fen)(fen)設計中,這(zhe)三部(bu)分(fen)(fen)的功(gong)能均由磁力(li)來完(wan)成(cheng)。
(1)磁(ci)(ci)浮(fu)有3個(ge)基本原(yuan)(yuan)(yuan)理。第一(yi)(yi)個(ge)原(yuan)(yuan)(yuan)理是(shi)當靠近(jin)金(jin)(jin)(jin)屬的(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)場(chang)改變,金(jin)(jin)(jin)屬上(shang)的(de)(de)(de)(de)電(dian)子會移(yi)(yi)動(dong)(dong),并且產(chan)生(sheng)電(dian)流(liu)(liu)。第二個(ge)原(yuan)(yuan)(yuan)理就(jiu)是(shi)電(dian)流(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)效應(ying)。當電(dian)流(liu)(liu)在(zai)(zai)(zai)(zai)電(dian)線(xian)(xian)或一(yi)(yi)塊(kuai)(kuai)金(jin)(jin)(jin)屬中(zhong)流(liu)(liu)動(dong)(dong)時,會產(chan)生(sheng)磁(ci)(ci)場(chang)。通(tong)電(dian)的(de)(de)(de)(de)線(xian)(xian)圈就(jiu)成了一(yi)(yi)塊(kuai)(kuai)磁(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)。磁(ci)(ci)浮(fu)的(de)(de)(de)(de)第三(san)個(ge)原(yuan)(yuan)(yuan)理我們就(jiu)再熟(shu)悉不過了,磁(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)間會彼此(ci)作(zuo)(zuo)用,同(tong)極(ji)(ji)(ji)性(xing)相斥(chi),異極(ji)(ji)(ji)性(xing)相吸。現在(zai)(zai)(zai)(zai)看看磁(ci)(ci)浮(fu)是(shi)如(ru)何作(zuo)(zuo)用的(de)(de)(de)(de):磁(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)從一(yi)(yi)塊(kuai)(kuai)金(jin)(jin)(jin)屬的(de)(de)(de)(de)上(shang)方經(jing)過,金(jin)(jin)(jin)屬上(shang)的(de)(de)(de)(de)電(dian)子因磁(ci)(ci)場(chang)改變而(er)開始移(yi)(yi)動(dong)(dong) (原(yuan)(yuan)(yuan)理一(yi)(yi))。電(dian)子形成回路(lu),所(suo)以(yi)接著(zhu)也(ye)產(chan)生(sheng)了本身(shen)的(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)場(chang)(原(yuan)(yuan)(yuan)理二)。圖 1 以(yi)最(zui)簡單的(de)(de)(de)(de)方式(shi)來(lai)表達這(zhe)個(ge)過程,移(yi)(yi)動(dong)(dong)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)使金(jin)(jin)(jin)屬中(zhong)出(chu)現一(yi)(yi)塊(kuai)(kuai)假(jia)想的(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)。 這(zhe)塊(kuai)(kuai)假(jia)想磁(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)具有方向(xiang)性(xing),因是(shi)同(tong)極(ji)(ji)(ji)性(xing)相對(dui),因此(ci) 會對(dui)原(yuan)(yuan)(yuan)有的(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)產(chan)生(sheng)斥(chi)力(li)(li)(li)(li)。也(ye)就(jiu)是(shi)說(shuo),如(ru)果(guo)(guo)原(yuan)(yuan)(yuan)有的(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)是(shi)北極(ji)(ji)(ji)在(zai)(zai)(zai)(zai)下,假(jia)想磁(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)則是(shi)北極(ji)(ji)(ji)在(zai)(zai)(zai)(zai)上(shang);反之亦然。因為(wei)磁(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)的(de)(de)(de)(de)同(tong)極(ji)(ji)(ji)相斥(chi)(原(yuan)(yuan)(yuan)理三(san)),讓磁(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)在(zai)(zai)(zai)(zai)一(yi)(yi)塊(kuai)(kuai)金(jin)(jin)(jin)屬上(shang)方移(yi)(yi)動(dong)(dong),結果(guo)(guo)會對(dui)移(yi)(yi)動(dong)(dong)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)產(chan)生(sheng)一(yi)(yi)股(gu)往上(shang)推動(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)力(li)(li)(li)(li)量(liang)。如(ru)果(guo)(guo)磁(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)移(yi)(yi)動(dong)(dong)得足(zu)夠快,這(zhe)個(ge)力(li)(li)(li)(li)量(liang)會大得足(zu)以(yi)克服向(xiang)下的(de)(de)(de)(de)重力(li)(li)(li)(li),舉起移(yi)(yi)動(dong)(dong)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)。 所(suo)以(yi)當磁(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)移(yi)(yi)動(dong)(dong)時,會使得自己(ji)浮(fu)在(zai)(zai)(zai)(zai)金(jin)(jin)(jin)屬上(shang)方,并靠著(zhu)本身(shen)電(dian)子移(yi)(yi)動(dong)(dong)產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)力(li)(li)(li)(li)量(liang)保持浮(fu)力(li)(li)(li)(li)。這(zhe)個(ge)過程就(jiu)是(shi)所(suo)謂的(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)浮(fu),這(zhe)個(ge)原(yuan)(yuan)(yuan)理可以(yi)適(shi)用在(zai)(zai)(zai)(zai)列車(che)上(shang)。下面介紹(shao)常(chang)導磁(ci)(ci)吸式(shi)(EMS)和(he)超(chao)導磁(ci)(ci)斥(chi)式(shi) (EDS)列車(che)的(de)(de)(de)(de)具體運行原(yuan)(yuan)(yuan)理。
常(chang)(chang)導(dao)(dao)磁(ci)(ci)吸(xi)(xi)式(shi)(EMS) 利用(yong)裝(zhuang)在車(che)(che)輛兩側(ce)轉向架上的(de)(de)常(chang)(chang)導(dao)(dao)電(dian)磁(ci)(ci)鐵(tie)(懸浮(fu)(fu)電(dian)磁(ci)(ci)鐵(tie))和(he)(he)鋪設在線路(lu)導(dao)(dao)軌(gui)上的(de)(de)磁(ci)(ci)鐵(tie),在磁(ci)(ci)場(chang)作用(yong)下產生的(de)(de)吸(xi)(xi)引(yin)力使車(che)(che)輛浮(fu)(fu)起,見圖(tu)2所示。車(che)(che)輛和(he)(he)軌(gui)面(mian)之間(jian)(jian)的(de)(de)間(jian)(jian)隙(xi)與(yu)吸(xi)(xi)引(yin)力的(de)(de)大小成反(fan)比。為了保(bao)證這種懸浮(fu)(fu)的(de)(de)可靠性和(he)(he)列車(che)(che)運(yun)行(xing)的(de)(de)平穩,使直線電(dian)機有較高的(de)(de)功率,必須精(jing)確地(di)(di)(di)控(kong)制電(dian)磁(ci)(ci)鐵(tie)中的(de)(de)電(dian)流,使磁(ci)(ci)場(chang)保(bao)持穩定的(de)(de)強度和(he)(he)懸浮(fu)(fu)力,使車(che)(che)體與(yu)導(dao)(dao)軌(gui)之間(jian)(jian)保(bao)持大約10 mm的(de)(de)間(jian)(jian)隙(xi)。通常(chang)(chang)采(cai)用(yong)測量間(jian)(jian)隙(xi)用(yong)的(de)(de)氣隙(xi)傳感器來進行(xing)系統(tong)的(de)(de)反(fan)饋控(kong)制。這種懸浮(fu)(fu)方(fang)式(shi)不(bu)需要設置(zhi)專用(yong)的(de)(de)著(zhu)地(di)(di)(di)支撐裝(zhuang)置(zhi)和(he)(he)輔(fu)助的(de)(de)著(zhu)地(di)(di)(di)車(che)(che)輪,對控(kong)制系統(tong)的(de)(de)要求也(ye)可以稍(shao)低一些。
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,超(chao)導磁(ci)斥(chi)式就(jiu)是(shi)利(li)用置(zhi)于(yu)車(che)輛上(shang)的(de)超(chao)導磁(ci)體(ti)與(yu)鋪設在(zai)軌道上(shang)的(de)無源(yuan)線(xian)圈(quan)之(zhi)間(jian)(jian)的(de)相對運動,來產生(sheng)懸浮(fu)(fu)力將車(che)體(ti)抬起來的(de)。如圖3所示。由于(yu)超(chao)導磁(ci)體(ti)的(de)電(dian)阻為零,在(zai)運行(xing)中幾乎不消耗能(neng)量,而(er)且磁(ci)場(chang)強(qiang)度很大。在(zai)超(chao)導體(ti)和(he)導軌之(zhi)間(jian)(jian)產生(sheng)的(de)強(qiang)大排斥(chi)力,可使(shi)(shi)車(che)輛浮(fu)(fu)起。當(dang)車(che)輛向下位移(yi)時(shi),超(chao)導磁(ci)體(ti)與(yu)懸浮(fu)(fu)線(xian)圈(quan)的(de)間(jian)(jian)距減小電(dian)流增(zeng)大, 使(shi)(shi)懸浮(fu)(fu)力增(zeng)加,又使(shi)(shi)車(che)輛自動恢復到(dao)原來的(de)懸浮(fu)(fu)位置(zhi)。這個間(jian)(jian)隙與(yu)速度的(de)大小有關(guan),一般到(dao)100km/h時(shi)車(che)體(ti)才(cai)能(neng)懸浮(fu)(fu)。因此,必須(xu)在(zai)車(che)輛上(shang)裝(zhuang)設機械輔(fu)助支(zhi)承裝(zhuang)置(zhi),如輔(fu)助支(zhi)持輪(lun)及相應的(de)彈簧支(zhi)承,以保證列車(che)安全可靠地著地。控制(zhi)系統應能(neng)實(shi)現起動和(he)停車(che)的(de)精(jing)確控制(zhi)。
磁(ci)懸(xuan)浮列車利(li)用電(dian)磁(ci)力的(de)作用進行導(dao)向。現(xian)按常導(dao)磁(ci)吸(xi)式(shi)和超導(dao)磁(ci)斥式(shi)兩(liang)種情況簡述如下。
常導(dao)(dao)磁(ci)吸式的(de)導(dao)(dao)向(xiang)系(xi)(xi)統(tong)與懸(xuan)浮(fu)系(xi)(xi)統(tong)類似,是(shi)在車(che)(che)(che)輛(liang)側(ce)面(mian)安裝一(yi)(yi)組專門用于(yu)導(dao)(dao)向(xiang)的(de)電(dian)磁(ci)鐵。車(che)(che)(che)體與導(dao)(dao)向(xiang)軌側(ce)面(mian)之間保(bao)(bao)持(chi)(chi)一(yi)(yi)定(ding)間隙。當(dang)車(che)(che)(che)輛(liang)左右偏移時,車(che)(che)(che)上的(de)導(dao)(dao)向(xiang)電(dian)磁(ci)鐵與導(dao)(dao)向(xiang)軌的(de)側(ce)面(mian)相(xiang)互作用,使車(che)(che)(che)輛(liang)恢復到正常位置(zhi)。控制(zhi)系(xi)(xi)統(tong)通(tong)過(guo)對導(dao)(dao)向(xiang)磁(ci)鐵中的(de)電(dian)流進行(xing)(xing)控制(zhi)來保(bao)(bao)持(chi)(chi)這一(yi)(yi)側(ce)向(xiang)間隙,從(cong)而達(da)到控制(zhi)列車(che)(che)(che)運(yun)行(xing)(xing)方向(xiang)的(de)目的(de)。
超導(dao)(dao)磁(ci)(ci)斥(chi)(chi)式的(de)(de)(de)(de)(de)導(dao)(dao)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)系統可以(yi)(yi)采(cai)用(yong)(yong)以(yi)(yi)下 3 種方式構(gou)成: ①在(zai)車(che)輛(liang)上安裝(zhuang)機械導(dao)(dao)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)裝(zhuang)置(zhi)實現列(lie)(lie)(lie)車(che)導(dao)(dao)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)。這(zhe)(zhe)種裝(zhuang)置(zhi)通常采(cai)用(yong)(yong)車(che)輛(liang)上的(de)(de)(de)(de)(de)側(ce)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)導(dao)(dao)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)輔助輪(lun), 使(shi)之與導(dao)(dao)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)軌側(ce)面相互作(zuo)用(yong)(yong)(滾動摩擦)以(yi)(yi)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)復(fu)原力(li)(li),這(zhe)(zhe)個力(li)(li)與列(lie)(lie)(lie)車(che)沿曲線(xian)運行(xing)時產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)側(ce)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)力(li)(li)相平衡(heng),從而使(shi)列(lie)(lie)(lie)車(che)沿著導(dao)(dao)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)軌中(zhong)(zhong)心線(xian)運行(xing)。②在(zai)車(che)輛(liang)上安裝(zhuang)專(zhuan)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)導(dao)(dao)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)超導(dao)(dao)磁(ci)(ci)鐵,使(shi)之與導(dao)(dao)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)軌側(ce)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)地面線(xian)圈(quan)和金屬帶產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)磁(ci)(ci)斥(chi)(chi)力(li)(li),該力(li)(li)與列(lie)(lie)(lie)車(che)的(de)(de)(de)(de)(de)側(ce)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)作(zuo)用(yong)(yong)力(li)(li)相平衡(heng),使(shi)列(lie)(lie)(lie)車(che)保持正確的(de)(de)(de)(de)(de)運行(xing)方向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)。這(zhe)(zhe)種導(dao)(dao)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)方式避免了(le)機械摩擦,只要控制側(ce)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)地面導(dao)(dao)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)線(xian)圈(quan)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(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)(de)(de)側(ce)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)間隙。 ③利(li)用(yong)(yong)磁(ci)(ci)力(li)(li)進行(xing)導(dao)(dao)引的(de)(de)(de)(de)(de)“零(ling)(ling)磁(ci)(ci)通量”導(dao)(dao)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)系鋪設“8” 字形的(de)(de)(de)(de)(de)封閉線(xian)圈(quan)。當(dang)列(lie)(lie)(lie)車(che)上設置(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)超導(dao)(dao)磁(ci)(ci)體位(wei)于該線(xian)圈(quan)的(de)(de)(de)(de)(de)對稱中(zhong)(zhong)心線(xian)上時,線(xian)圈(quan)內(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)場為零(ling)(ling);而當(dang)列(lie)(lie)(lie)車(che)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)側(ce)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)位(wei)移(yi)時,“8”字形的(de)(de)(de)(de)(de)線(xian)圈(quan)內(nei)磁(ci)(ci)場為零(ling)(ling),并產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)一個反(fan)作(zuo)用(yong)(yong)力(li)(li)以(yi)(yi)平衡(heng)列(lie)(lie)(lie)車(che)的(de)(de)(de)(de)(de)側(ce)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)力(li)(li),使(shi)列(lie)(lie)(lie)車(che)回到線(xian)路中(zhong)(zhong)心線(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)位(wei)置(zhi)。
磁(ci)(ci)(ci)(ci)懸(xuan)(xuan)浮(fu)列(lie)(lie)車(che)(che)推進系(xi)統(tong)(tong)最關鍵(jian)的(de)(de)(de)技術(shu)是把(ba)旋(xuan)轉電(dian)(dian)機(ji)(ji)展(zhan)開(kai)成(cheng)(cheng)(cheng)直線(xian)(xian)電(dian)(dian)機(ji)(ji)。它(ta)的(de)(de)(de)基本(ben)構(gou)成(cheng)(cheng)(cheng)和(he)作用(yong)原(yuan)理與普(pu)通旋(xuan)轉電(dian)(dian)機(ji)(ji)類似,展(zhan)開(kai)以(yi)(yi)(yi)后,其(qi)(qi)傳動(dong)方式也就由旋(xuan)轉運動(dong)變為(wei)(wei)直線(xian)(xian)運動(dong)。常導(dao)(dao)(dao)(dao)磁(ci)(ci)(ci)(ci)吸式磁(ci)(ci)(ci)(ci)懸(xuan)(xuan)浮(fu)采(cai)(cai)(cai)用(yong)短定子異步直線(xian)(xian)電(dian)(dian)機(ji)(ji)。在(zai)(zai)車(che)(che)上(shang)安裝(zhuang)三相電(dian)(dian)樞繞組,軌(gui)道上(shang)安裝(zhuang)感應(ying)軌(gui)。采(cai)(cai)(cai)用(yong)車(che)(che)上(shang)供電(dian)(dian)方式。這(zhe)種(zhong)方式結構(gou)比(bi)較簡(jian)單,容易維護,造價低,適(shi)用(yong)于(yu)(yu)中低速(su)城市(shi)運輸(shu)及近郊(jiao)運輸(shu)以(yi)(yi)(yi)及作為(wei)(wei)短程旅游(you)線(xian)(xian)系(xi)統(tong)(tong);主要缺點(dian)是功(gong)率偏低,不利于(yu)(yu)高(gao)(gao)速(su)運行。其(qi)(qi)中TR 型(xing)快(kuai)速(su)動(dong)車(che)(che)和(he)上(shang)海引進 的(de)(de)(de) Transrapid 06 號磁(ci)(ci)(ci)(ci)懸(xuan)(xuan)浮(fu)列(lie)(lie)車(che)(che),以(yi)(yi)(yi)及日本(ben)的(de)(de)(de) HSST型(xing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)懸(xuan)(xuan)浮(fu)列(lie)(lie)車(che)(che)都采(cai)(cai)(cai)用(yong)這(zhe)種(zhong)形(xing)式。超(chao)導(dao)(dao)(dao)(dao)磁(ci)(ci)(ci)(ci)斥式磁(ci)(ci)(ci)(ci)懸(xuan)(xuan)浮(fu)采(cai)(cai)(cai)用(yong)長(chang)(chang)定子同(tong)(tong)步直線(xian)(xian)電(dian)(dian)機(ji)(ji)。其(qi)(qi)超(chao)導(dao)(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)體(ti)安裝(zhuang)在(zai)(zai)車(che)(che)輛(liang)(liang)上(shang),在(zai)(zai)軌(gui)道沿線(xian)(xian)設置無源閉合線(xian)(xian)圈或(huo)(huo)非磁(ci)(ci)(ci)(ci)性金屬板。作為(wei)(wei)磁(ci)(ci)(ci)(ci)浮(fu)裝(zhuang)置的(de)(de)(de)超(chao)導(dao)(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)線(xian)(xian)圈的(de)(de)(de)采(cai)(cai)(cai)用(yong),為(wei)(wei)直線(xian)(xian)同(tong)(tong)步電(dian)(dian)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)激磁(ci)(ci)(ci)(ci)線(xian)(xian)圈處 于(yu)(yu)超(chao)導(dao)(dao)(dao)(dao)狀態提供了方便條件。它(ta)們可(ke)以(yi)(yi)(yi)共存于(yu)(yu)同(tong)(tong)一(yi) 個冷卻系(xi)統(tong)(tong),或(huo)(huo)者同(tong)(tong)一(yi)線(xian)(xian)圈同(tong)(tong)時起到懸(xuan)(xuan)浮(fu)、導(dao)(dao)(dao)(dao)向和(he)推進的(de)(de)(de)作用(yong)。高(gao)(gao)速(su)長(chang)(chang)定子同(tong)(tong)步直線(xian)(xian)電(dian)(dian)機(ji)(ji)牽(qian)引系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)構(gou)成(cheng)(cheng)(cheng)相對(dui)復雜(za)。地面(mian)牽(qian)引系(xi)統(tong)(tong),供電(dian)(dian)一(yi)個區間(jian)(長(chang)(chang)約30km)區間(jian)又(you)分(fen)成(cheng)(cheng)(cheng)許多段(約300-1000 m),每段只(zhi)有列(lie)(lie)車(che)(che)通過時供電(dian)(dian),各段切換由觸點(dian)真(zhen)空開(kai)關完成(cheng)(cheng)(cheng)。為(wei)(wei)使列(lie)(lie)車(che)(che)在(zai)(zai)段間(jian)不沖動(dong),需兩(liang)組逆(ni)變器(qi)輪 流(liu)供電(dian)(dian),其(qi)(qi)特點(dian)為(wei)(wei)大(da)功(gong)率、高(gao)(gao)壓、大(da)電(dian)(dian)流(liu)。動(dong)力在(zai)(zai)地面(mian)的(de)(de)(de)優勢(shi)有路軌(gui)電(dian)(dian)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)功(gong)率強(qiang)以(yi)(yi)(yi)及車(che)(che)輛(liang)(liang)的(de)(de)(de)設計簡(jian)化、重(zhong)量輕。適(shi)用(yong)于(yu)(yu)高(gao)(gao)速(su)和(he)超(chao)高(gao)(gao)速(su)磁(ci)(ci)(ci)(ci)懸(xuan)(xuan)浮(fu)鐵路。日本(ben)和(he)加拿大(da)決定發展(zhan)這(zhe)種(zhong)磁(ci)(ci)(ci)(ci)懸(xuan)(xuan)浮(fu)系(xi)統(tong)(tong)。
“常導(dao)型”磁懸浮列車及軌道和電(dian)動機的工作原理(li)完全相(xiang)同。
只是把電動(dong)機(ji)的(de)(de)(de)“轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子”布(bu)置(zhi)在(zai)列車上,將電動(dong)機(ji)的(de)(de)(de)“定(ding)子”鋪設在(zai)軌(gui)道上。通(tong)過“轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子”,“定(ding)子”間的(de)(de)(de)相互(hu)作(zuo)用(yong),將電能(neng)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)化為前進(jin)的(de)(de)(de)動(dong)能(neng)。我(wo)們知道,電動(dong)機(ji)的(de)(de)(de)“定(ding)子”通(tong)電時(shi),通(tong)過電流(liu)對磁場(chang)的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)就可以推(tui)動(dong)“轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子”轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)動(dong)。不過耗電量巨大,就像一(yi)個個電動(dong)機(ji)鋪滿軌(gui)道,當向軌(gui)道這個“定(ding)子”輸(shu)電時(shi),通(tong)過電流(liu)對磁場(chang)的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong),列車就像電動(dong)機(ji)的(de)(de)(de)“轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)子”一(yi)樣(yang)被(bei)推(tui)動(dong)著做直線(xian)運動(dong)。
磁(ci)(ci)浮技(ji)術分為(wei)軌(gui)道、車(che)(che)輛、牽引、運行控制四大系(xi)統,有(you)16項核心技(ji)術。德國(guo)、日本與中(zhong)國(guo)為(wei)世界上目(mu)前有(you)磁(ci)(ci)浮列車(che)(che)試(shi)驗或營(ying)運路線(xian)的國(guo)家。
正在測試項目
——美國(guo)圣(sheng)迭戈:美國(guo)通用原子公(gong)司在(zai)圣(sheng)迭戈建造了一條長120米的(de)(de)磁懸浮軌道(dao),目的(de)(de)是為聯合太平洋鐵路(lu)公(gong)司將(jiang)要在(zai)洛杉磯(ji)建造的(de)(de)一條8公(gong)里的(de)(de)運載(zai)線路(lu)提(ti)供測試。
——德(de)國埃姆斯(si)蘭縣:Transrapid擁有(you)31.5公(gong)里(li)的軌道,定期運行的速度最高(gao)達420公(gong)里(li)每小時。
——日本JR磁(ci)浮:日本研發的超導(dao)體磁(ci)浮列(lie)車(che)(che)(che)由東(dong)海(hai)旅客鐵(tie)道(dao)(JR東(dong)海(hai))和(he)鐵(tie)道(dao)總合技術研究所(JR總研)主(zhu)導(dao)。首列(lie)實驗列(lie)車(che)(che)(che)JR-Maglev MLX01從(cong)1970年代開始研發,并且在山梨(li)縣(xian)建造了(le)五節(jie)車(che)(che)(che)廂的實驗車(che)(che)(che)和(he)軌道(dao)。在2003年12月(yue)2日最高速(su)達(da)到581km/h(361 mph)。在2015年更創下了(le)603/h的速(su)度,創下有車(che)(che)(che)廂車(che)(che)(che)輛的陸地極速(su)。
——美國聯邦運(yun)輸(shu)管理(li)局(FTA)城市(shi)磁浮技術示范(UMTD)計(ji)劃(hua)
——中國(guo)西(xi)南交通大學:2003 年(nian),西(xi)南交大在四川(chuan)成(cheng)都青(qing)山磁(ci)懸(xuan)浮(fu)列車線完工,該磁(ci)懸(xuan)浮(fu)試驗軌道(dao)長 420 米,主要針對觀光游客, 票價(jia)低于出(chu)租轎車費(fei)。
運營系統
——日本(ben):日本(ben)東部丘陵線
——中國上海(hai):上海(hai)磁浮(fu)示(shi)范運營線
——韓國仁川:仁川機場磁懸浮線
——中國長沙:長沙中低速磁浮線
建設中系統
——美(mei)國佐治(zhi)亞州:Powder Springs:AMT Test Track
——日本(ben):東京-名古屋-大阪 中央新干線
——中(zhong)國北京:北京S1號線
運行時速歷史
1971年:西德(de),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:西德,TR04,250 km/h(載人)
1974年:西(xi)德,EET—01,230 km/h(無(wu)人)
1975年:西德,Komet,401.3 km/h(由蒸汽火箭推進,無人)
1978年:日(ri)本,HSST—01,307.8 km/h(由蒸汽火(huo)箭(jian)推進,日(ri)產汽車制造,無(wu)人)
1978年:日本,HSST—02,110 km/h(載人(ren))
1979年12月12日(ri):日(ri)本,ML—500R,504 km/h(無人(ren))第(di)一次(ci)突破500 km/h
1979年(nian)12月21日(ri):日(ri)本(ben),ML—500R,517 km/h(無人)
1987年:西德,TR—06,406 km/h(載人)
1987年(nian):日本,MLU001,400. km/h(載人)
1988年:西德,TR—06,412.6 km/h(載人)
1989年:西(xi)德,TR—07,436 km/h(載人)
1993年:德國,TR—07,450 km/h(載人)
1994年(nian):日本,MLU002N,431 km/h(無人)
1997年:日(ri)本(ben),MLX01,531 km/h(載人(ren))
1997年:日(ri)本,MLX01,550 km/h(無(wu)人(ren))
1999年:日本,MLX01,548 km/h(無人(ren))
1999年:日本,MLX01,552 km/h (載(zai)人(ren)/5輛編(bian)組) 吉尼斯世(shi)界紀錄認可(ke)
2003年:中(zhong)國,Transrapid SMT(德(de)國提供技(ji)術所建設,第一條商業運行路線),501.5 km/h
2003年:日(ri)本,MLX01,581 km/h(載人/3輛(liang)編組)吉尼斯世界紀錄(lu)認(ren)可
2015年: 日本(ben),L0,590 km/h(載人/7輛編組)
2015年4月: 日(ri)本,L0,603 km/h(載白鼠(shu)/7輛編組)
磁(ci)懸浮列車(che)(che)的(de)車(che)(che)窗是安全(quan)玻(bo)璃(li)(li),乘客可以(yi)更好的(de)觀賞窗外的(de)風景。 減(jian)速玻(bo)璃(li)(li)在與(yu)車(che)(che)體(ti)接(jie)觸的(de)邊(bian)緣處有弧度(du)(du)(du)變(bian)形,正因為這(zhe)個(ge)弧度(du)(du)(du)可以(yi)使車(che)(che)外景物在透(tou)過弧度(du)(du)(du)時發生變(bian)形,從而影響車(che)(che)內(nei)乘客的(de)視覺,產生視覺上(shang)的(de)減(jian)速的(de)效果(guo)。快速行(xing)駛時人員(yuan)會耳鳴難受(shou)心慌心悸,在擋風玻(bo)璃(li)(li)邊(bian)緣都有漸淡的(de)點狀黑色裝飾邊(bian),同樣也起到一定高阻效果(guo)。