磁(ci)懸浮(fu)列車(che)主要由懸浮(fu)系統、推進(jin)(jin)系統和導(dao)向系統三大部分(fen)組(zu)成。盡管可以使用與磁(ci)力(li)無關的(de)推進(jin)(jin)系統,但在目前的(de)絕大部分(fen)設計中(zhong),這三部分(fen)的(de)功能均由磁(ci)力(li)來完成。
(1)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)浮(fu)有(you)(you)3個(ge)(ge)基本(ben)原(yuan)(yuan)理。第(di)一(yi)個(ge)(ge)原(yuan)(yuan)理是(shi)當(dang)(dang)靠近金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)改變,金(jin)(jin)屬(shu)(shu)上(shang)(shang)(shang)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)子會(hui)(hui)移(yi)動(dong),并且產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)電(dian)(dian)流(liu)(liu)。第(di)二個(ge)(ge)原(yuan)(yuan)理就(jiu)(jiu)是(shi)電(dian)(dian)流(liu)(liu)的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)效應。當(dang)(dang)電(dian)(dian)流(liu)(liu)在(zai)電(dian)(dian)線或一(yi)塊金(jin)(jin)屬(shu)(shu)中(zhong)(zhong)流(liu)(liu)動(dong)時(shi),會(hui)(hui)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)。通電(dian)(dian)的(de)(de)(de)線圈就(jiu)(jiu)成(cheng)了一(yi)塊磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)。磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)浮(fu)的(de)(de)(de)第(di)三(san)個(ge)(ge)原(yuan)(yuan)理我們就(jiu)(jiu)再熟悉不過(guo)了,磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)間(jian)會(hui)(hui)彼(bi)此作(zuo)(zuo)用(yong),同極性相斥(chi),異極性相吸。現在(zai)看看磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)浮(fu)是(shi)如何作(zuo)(zuo)用(yong)的(de)(de)(de):磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)從一(yi)塊金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)上(shang)(shang)(shang)方經(jing)過(guo),金(jin)(jin)屬(shu)(shu)上(shang)(shang)(shang)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)子因(yin)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)改變而開始移(yi)動(dong) (原(yuan)(yuan)理一(yi))。電(dian)(dian)子形(xing)成(cheng)回(hui)路(lu),所(suo)以接(jie)著也(ye)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)了本(ben)身的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(原(yuan)(yuan)理二)。圖 1 以最簡單的(de)(de)(de)方式(shi)來表達這(zhe)個(ge)(ge)過(guo)程(cheng),移(yi)動(dong)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)使金(jin)(jin)屬(shu)(shu)中(zhong)(zhong)出現一(yi)塊假想(xiang)的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)。 這(zhe)塊假想(xiang)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)具(ju)有(you)(you)方向(xiang)性,因(yin)是(shi)同極性相對(dui),因(yin)此 會(hui)(hui)對(dui)原(yuan)(yuan)有(you)(you)的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)斥(chi)力(li)。也(ye)就(jiu)(jiu)是(shi)說,如果原(yuan)(yuan)有(you)(you)的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)是(shi)北極在(zai)下(xia),假想(xiang)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)則是(shi)北極在(zai)上(shang)(shang)(shang);反之(zhi)亦(yi)然。因(yin)為磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)的(de)(de)(de)同極相斥(chi)(原(yuan)(yuan)理三(san)),讓(rang)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)在(zai)一(yi)塊金(jin)(jin)屬(shu)(shu)上(shang)(shang)(shang)方移(yi)動(dong),結(jie)果會(hui)(hui)對(dui)移(yi)動(dong)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)一(yi)股往(wang)上(shang)(shang)(shang)推動(dong)的(de)(de)(de)力(li)量。如果磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)移(yi)動(dong)得(de)足夠快,這(zhe)個(ge)(ge)力(li)量會(hui)(hui)大得(de)足以克服向(xiang)下(xia)的(de)(de)(de)重力(li),舉起移(yi)動(dong)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)。 所(suo)以當(dang)(dang)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)移(yi)動(dong)時(shi),會(hui)(hui)使得(de)自己(ji)浮(fu)在(zai)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)上(shang)(shang)(shang)方,并靠著本(ben)身電(dian)(dian)子移(yi)動(dong)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)力(li)量保持浮(fu)力(li)。這(zhe)個(ge)(ge)過(guo)程(cheng)就(jiu)(jiu)是(shi)所(suo)謂的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)浮(fu),這(zhe)個(ge)(ge)原(yuan)(yuan)理可以適(shi)用(yong)在(zai)列車上(shang)(shang)(shang)。下(xia)面(mian)介紹常導(dao)(dao)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)吸式(shi)(EMS)和超導(dao)(dao)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)斥(chi)式(shi) (EDS)列車的(de)(de)(de)具(ju)體運行原(yuan)(yuan)理。
常導磁(ci)(ci)吸式(shi)(shi)(EMS) 利(li)用(yong)裝(zhuang)在車(che)輛兩(liang)側(ce)轉向架上的(de)(de)(de)(de)(de)常導電磁(ci)(ci)鐵(tie)(懸(xuan)浮(fu)電磁(ci)(ci)鐵(tie))和(he)鋪設在線(xian)路導軌上的(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)鐵(tie),在磁(ci)(ci)場(chang)作用(yong)下產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)吸引(yin)力(li)使車(che)輛浮(fu)起,見(jian)圖2所示。車(che)輛和(he)軌面之間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)間(jian)隙(xi)與吸引(yin)力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)大小(xiao)成反比(bi)。為(wei)了保證這種(zhong)懸(xuan)浮(fu)的(de)(de)(de)(de)(de)可靠性和(he)列(lie)車(che)運行(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)平穩,使直線(xian)電機(ji)有較高的(de)(de)(de)(de)(de)功率,必須精確地控制(zhi)(zhi)電磁(ci)(ci)鐵(tie)中的(de)(de)(de)(de)(de)電流,使磁(ci)(ci)場(chang)保持穩定的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度和(he)懸(xuan)浮(fu)力(li),使車(che)體與導軌之間(jian)保持大約10 mm的(de)(de)(de)(de)(de)間(jian)隙(xi)。通常采用(yong)測量間(jian)隙(xi)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)氣隙(xi)傳(chuan)感器來進行(xing)系統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)反饋控制(zhi)(zhi)。這種(zhong)懸(xuan)浮(fu)方式(shi)(shi)不需要設置專用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)著地支撐裝(zhuang)置和(he)輔助的(de)(de)(de)(de)(de)著地車(che)輪(lun),對控制(zhi)(zhi)系統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)要求也可以稍(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(yin)此(ci),超導磁(ci)(ci)斥式(shi)就(jiu)是(shi)利用置(zhi)于車(che)(che)輛(liang)(liang)(liang)上的(de)(de)超導磁(ci)(ci)體(ti)(ti)(ti)(ti)與鋪設在(zai)軌道上的(de)(de)無源線圈之間(jian)的(de)(de)相對運(yun)動,來產生(sheng)懸浮(fu)力(li)將車(che)(che)體(ti)(ti)(ti)(ti)抬起來的(de)(de)。如(ru)圖(tu)3所示。由于超導磁(ci)(ci)體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)電阻(zu)為(wei)零,在(zai)運(yun)行中(zhong)幾乎(hu)不消耗能量,而且磁(ci)(ci)場強(qiang)(qiang)度很大。在(zai)超導體(ti)(ti)(ti)(ti)和導軌之間(jian)產生(sheng)的(de)(de)強(qiang)(qiang)大排斥力(li),可使(shi)車(che)(che)輛(liang)(liang)(liang)浮(fu)起。當車(che)(che)輛(liang)(liang)(liang)向下位移時,超導磁(ci)(ci)體(ti)(ti)(ti)(ti)與懸浮(fu)線圈的(de)(de)間(jian)距減小電流增大, 使(shi)懸浮(fu)力(li)增加(jia),又使(shi)車(che)(che)輛(liang)(liang)(liang)自動恢復到原來的(de)(de)懸浮(fu)位置(zhi)。這個間(jian)隙與速度的(de)(de)大小有關,一般到100km/h時車(che)(che)體(ti)(ti)(ti)(ti)才能懸浮(fu)。因(yin)此(ci),必須在(zai)車(che)(che)輛(liang)(liang)(liang)上裝設機械輔助(zhu)支承裝置(zhi),如(ru)輔助(zhu)支持輪(lun)及相應(ying)的(de)(de)彈簧支承,以保證列車(che)(che)安全可靠地著地。控制系統應(ying)能實現起動和停車(che)(che)的(de)(de)精確控制。
磁(ci)懸浮列(lie)車利用(yong)電磁(ci)力(li)的作用(yong)進行導向。現按常(chang)導磁(ci)吸式(shi)和超導磁(ci)斥式(shi)兩種情況簡述(shu)如(ru)下。
常導(dao)磁吸式的(de)導(dao)向系統與懸浮系統類(lei)似(si),是(shi)在車(che)(che)輛側(ce)面安裝一(yi)組專門用(yong)(yong)于導(dao)向的(de)電(dian)磁鐵。車(che)(che)體與導(dao)向軌(gui)(gui)側(ce)面之間保持(chi)一(yi)定間隙。當車(che)(che)輛左右偏(pian)移時(shi),車(che)(che)上的(de)導(dao)向電(dian)磁鐵與導(dao)向軌(gui)(gui)的(de)側(ce)面相互作用(yong)(yong),使(shi)車(che)(che)輛恢復到正(zheng)常位置。控(kong)制(zhi)系統通過對導(dao)向磁鐵中(zhong)的(de)電(dian)流進行(xing)控(kong)制(zhi)來保持(chi)這一(yi)側(ce)向間隙,從而達到控(kong)制(zhi)列車(che)(che)運行(xing)方(fang)向的(de)目(mu)的(de)。
超導(dao)(dao)(dao)(dao)磁(ci)斥(chi)式(shi)(shi)的(de)(de)(de)導(dao)(dao)(dao)(dao)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)系(xi)統可(ke)以采(cai)用(yong)以下(xia) 3 種(zhong)方式(shi)(shi)構成: ①在車(che)輛上(shang)(shang)安裝(zhuang)機(ji)械導(dao)(dao)(dao)(dao)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)實現列(lie)(lie)車(che)導(dao)(dao)(dao)(dao)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)。這種(zhong)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)通(tong)常采(cai)用(yong)車(che)輛上(shang)(shang)的(de)(de)(de)側向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)導(dao)(dao)(dao)(dao)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)輔助輪, 使(shi)之(zhi)與導(dao)(dao)(dao)(dao)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)軌側面相(xiang)互作(zuo)用(yong)(滾動(dong)摩(mo)擦(ca)(ca))以產(chan)生復原(yuan)力(li)(li)(li),這個力(li)(li)(li)與列(lie)(lie)車(che)沿曲線(xian)(xian)運行時(shi)產(chan)生的(de)(de)(de)側向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)力(li)(li)(li)相(xiang)平衡,從(cong)而(er)(er)使(shi)列(lie)(lie)車(che)沿著(zhu)導(dao)(dao)(dao)(dao)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)軌中(zhong)心(xin)(xin)線(xian)(xian)運行。②在車(che)輛上(shang)(shang)安裝(zhuang)專用(yong)的(de)(de)(de)導(dao)(dao)(dao)(dao)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)超導(dao)(dao)(dao)(dao)磁(ci)鐵,使(shi)之(zhi)與導(dao)(dao)(dao)(dao)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)軌側向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)地面線(xian)(xian)圈(quan)和金屬帶產(chan)生磁(ci)斥(chi)力(li)(li)(li),該力(li)(li)(li)與列(lie)(lie)車(che)的(de)(de)(de)側向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)作(zuo)用(yong)力(li)(li)(li)相(xiang)平衡,使(shi)列(lie)(lie)車(che)保(bao)持(chi)正(zheng)確的(de)(de)(de)運行方向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)。這種(zhong)導(dao)(dao)(dao)(dao)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)方式(shi)(shi)避免了機(ji)械摩(mo)擦(ca)(ca),只要控制(zhi)側向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)地面導(dao)(dao)(dao)(dao)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)線(xian)(xian)圈(quan)中(zhong)的(de)(de)(de)電流,就(jiu)可(ke)以使(shi)列(lie)(lie)車(che)保(bao)持(chi)一(yi)定的(de)(de)(de)側向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)間隙。 ③利用(yong)磁(ci)力(li)(li)(li)進行導(dao)(dao)(dao)(dao)引的(de)(de)(de)“零磁(ci)通(tong)量(liang)”導(dao)(dao)(dao)(dao)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)系(xi)鋪設“8” 字形的(de)(de)(de)封閉線(xian)(xian)圈(quan)。當(dang)列(lie)(lie)車(che)上(shang)(shang)設置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)超導(dao)(dao)(dao)(dao)磁(ci)體位于該線(xian)(xian)圈(quan)的(de)(de)(de)對稱中(zhong)心(xin)(xin)線(xian)(xian)上(shang)(shang)時(shi),線(xian)(xian)圈(quan)內的(de)(de)(de)磁(ci)場為零;而(er)(er)當(dang)列(lie)(lie)車(che)產(chan)生側向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)位移(yi)時(shi),“8”字形的(de)(de)(de)線(xian)(xian)圈(quan)內磁(ci)場為零,并產(chan)生一(yi)個反作(zuo)用(yong)力(li)(li)(li)以平衡列(lie)(lie)車(che)的(de)(de)(de)側向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)力(li)(li)(li),使(shi)列(lie)(lie)車(che)回(hui)到(dao)線(xian)(xian)路中(zhong)心(xin)(xin)線(xian)(xian)的(de)(de)(de)位置(zhi)(zhi)。
磁(ci)(ci)懸(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)浮(fu)列車(che)(che)推(tui)進系(xi)統(tong)(tong)(tong)最關鍵的(de)(de)技術是(shi)把旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)機(ji)(ji)展開(kai)成(cheng)直(zhi)(zhi)(zhi)線(xian)(xian)(xian)電(dian)機(ji)(ji)。它的(de)(de)基本構(gou)成(cheng)和作用(yong)(yong)原理與普通(tong)旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)機(ji)(ji)類似,展開(kai)以(yi)(yi)(yi)(yi)后,其(qi)(qi)傳(chuan)動(dong)(dong)方(fang)(fang)式也就由旋轉(zhuan)(zhuan)運(yun)動(dong)(dong)變為(wei)(wei)(wei)直(zhi)(zhi)(zhi)線(xian)(xian)(xian)運(yun)動(dong)(dong)。常導(dao)磁(ci)(ci)吸式磁(ci)(ci)懸(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)浮(fu)采(cai)(cai)用(yong)(yong)短定(ding)子(zi)異步直(zhi)(zhi)(zhi)線(xian)(xian)(xian)電(dian)機(ji)(ji)。在車(che)(che)上(shang)安裝(zhuang)三(san)相(xiang)電(dian)樞繞組,軌道上(shang)安裝(zhuang)感應軌。采(cai)(cai)用(yong)(yong)車(che)(che)上(shang)供(gong)電(dian)方(fang)(fang)式。這種方(fang)(fang)式結構(gou)比較簡(jian)單,容易維護,造價低,適用(yong)(yong)于(yu)中(zhong)低速城市(shi)運(yun)輸(shu)(shu)及近郊運(yun)輸(shu)(shu)以(yi)(yi)(yi)(yi)及作為(wei)(wei)(wei)短程旅游(you)線(xian)(xian)(xian)系(xi)統(tong)(tong)(tong);主要缺點是(shi)功率(lv)(lv)偏(pian)低,不利于(yu)高(gao)(gao)速運(yun)行(xing)。其(qi)(qi)中(zhong)TR 型快速動(dong)(dong)車(che)(che)和上(shang)海引進 的(de)(de) Transrapid 06 號(hao)磁(ci)(ci)懸(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)浮(fu)列車(che)(che),以(yi)(yi)(yi)(yi)及日本的(de)(de) HSST型磁(ci)(ci)懸(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)浮(fu)列車(che)(che)都(dou)采(cai)(cai)用(yong)(yong)這種形式。超(chao)導(dao)磁(ci)(ci)斥式磁(ci)(ci)懸(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)浮(fu)采(cai)(cai)用(yong)(yong)長(chang)定(ding)子(zi)同(tong)步直(zhi)(zhi)(zhi)線(xian)(xian)(xian)電(dian)機(ji)(ji)。其(qi)(qi)超(chao)導(dao)電(dian)磁(ci)(ci)體安裝(zhuang)在車(che)(che)輛(liang)上(shang),在軌道沿線(xian)(xian)(xian)設置(zhi)無源閉合線(xian)(xian)(xian)圈或(huo)非磁(ci)(ci)性(xing)金屬板。作為(wei)(wei)(wei)磁(ci)(ci)浮(fu)裝(zhuang)置(zhi)的(de)(de)超(chao)導(dao)電(dian)磁(ci)(ci)線(xian)(xian)(xian)圈的(de)(de)采(cai)(cai)用(yong)(yong),為(wei)(wei)(wei)直(zhi)(zhi)(zhi)線(xian)(xian)(xian)同(tong)步電(dian)機(ji)(ji)的(de)(de)激(ji)磁(ci)(ci)線(xian)(xian)(xian)圈處 于(yu)超(chao)導(dao)狀態提供(gong)了方(fang)(fang)便條件(jian)。它們可以(yi)(yi)(yi)(yi)共(gong)存于(yu)同(tong)一(yi) 個冷(leng)卻(que)系(xi)統(tong)(tong)(tong),或(huo)者同(tong)一(yi)線(xian)(xian)(xian)圈同(tong)時(shi)(shi)起到懸(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)浮(fu)、導(dao)向和推(tui)進的(de)(de)作用(yong)(yong)。高(gao)(gao)速長(chang)定(ding)子(zi)同(tong)步直(zhi)(zhi)(zhi)線(xian)(xian)(xian)電(dian)機(ji)(ji)牽引系(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)構(gou)成(cheng)相(xiang)對復(fu)雜(za)。地(di)面牽引系(xi)統(tong)(tong)(tong),供(gong)電(dian)一(yi)個區間(jian)(長(chang)約30km)區間(jian)又分成(cheng)許多段(約300-1000 m),每段只有列車(che)(che)通(tong)過時(shi)(shi)供(gong)電(dian),各段切(qie)換(huan)由觸點真空開(kai)關完成(cheng)。為(wei)(wei)(wei)使列車(che)(che)在段間(jian)不沖動(dong)(dong),需兩(liang)組逆變器(qi)輪(lun) 流供(gong)電(dian),其(qi)(qi)特點為(wei)(wei)(wei)大功率(lv)(lv)、高(gao)(gao)壓(ya)、大電(dian)流。動(dong)(dong)力在地(di)面的(de)(de)優勢有路(lu)軌電(dian)機(ji)(ji)的(de)(de)功率(lv)(lv)強以(yi)(yi)(yi)(yi)及車(che)(che)輛(liang)的(de)(de)設計簡(jian)化、重量(liang)輕。適用(yong)(yong)于(yu)高(gao)(gao)速和超(chao)高(gao)(gao)速磁(ci)(ci)懸(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)浮(fu)鐵路(lu)。日本和加拿大決定(ding)發展這種磁(ci)(ci)懸(xuan)(xuan)(xuan)(xuan)浮(fu)系(xi)統(tong)(tong)(tong)。
“常導型”磁(ci)懸浮列車及(ji)軌道和電動機的工(gong)作原(yuan)理完(wan)全相同。
只是(shi)把電(dian)動(dong)機(ji)的(de)“轉(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)”布置在列(lie)車上,將電(dian)動(dong)機(ji)的(de)“定子(zi)(zi)”鋪設(she)在軌(gui)道(dao)上。通過“轉(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)”,“定子(zi)(zi)”間的(de)相互作用(yong),將電(dian)能(neng)轉(zhuan)(zhuan)化為前(qian)進的(de)動(dong)能(neng)。我們(men)知(zhi)道(dao),電(dian)動(dong)機(ji)的(de)“定子(zi)(zi)”通電(dian)時,通過電(dian)流(liu)對(dui)磁(ci)場的(de)作用(yong)就可以推動(dong)“轉(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)”轉(zhuan)(zhuan)動(dong)。不過耗電(dian)量(liang)巨(ju)大(da),就像(xiang)一個(ge)個(ge)電(dian)動(dong)機(ji)鋪滿(man)軌(gui)道(dao),當向軌(gui)道(dao)這個(ge)“定子(zi)(zi)”輸電(dian)時,通過電(dian)流(liu)對(dui)磁(ci)場的(de)作用(yong),列(lie)車就像(xiang)電(dian)動(dong)機(ji)的(de)“轉(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)”一樣被推動(dong)著(zhu)做直線運動(dong)。
磁浮技術分為(wei)軌道、車輛、牽引、運(yun)行控制四(si)大系統,有16項核心技術。德國(guo)、日本與中國(guo)為(wei)世(shi)界上目前有磁浮列車試驗或營運(yun)路線的國(guo)家。
正在測試項目
——美(mei)國圣迭戈(ge):美(mei)國通用原(yuan)子公(gong)司在(zai)圣迭戈(ge)建(jian)(jian)造了(le)一條長120米的磁懸(xuan)浮軌道,目的是為聯合太平洋鐵路公(gong)司將(jiang)要在(zai)洛杉磯建(jian)(jian)造的一條8公(gong)里的運載線(xian)路提供測試(shi)。
——德國埃姆(mu)斯蘭(lan)縣:Transrapid擁有31.5公(gong)(gong)里(li)的軌道(dao),定期運行(xing)的速度最高達420公(gong)(gong)里(li)每小時。
——日本JR磁(ci)浮:日本研(yan)發(fa)的超導體磁(ci)浮列車由東海旅客鐵(tie)道(JR東海)和鐵(tie)道總(zong)合(he)技術研(yan)究所(JR總(zong)研(yan))主導。首列實驗列車JR-Maglev MLX01從1970年(nian)代(dai)開始研(yan)發(fa),并且在山梨縣建造(zao)了五(wu)節車廂的實驗車和軌道。在2003年(nian)12月(yue)2日最高速達到581km/h(361 mph)。在2015年(nian)更創下了603/h的速度,創下有車廂車輛的陸地(di)極速。
——美(mei)國聯邦(bang)運輸管理局(FTA)城市(shi)磁(ci)浮技術(shu)示范(UMTD)計劃
——中國西(xi)南交(jiao)通大學:2003 年,西(xi)南交(jiao)大在(zai)四川成(cheng)都(dou)青(qing)山磁(ci)懸(xuan)浮列(lie)車(che)線(xian)完工,該磁(ci)懸(xuan)浮試(shi)驗軌道長 420 米,主(zhu)要針(zhen)對觀光游客, 票價(jia)低于出租轎車(che)費。
運營系統
——日(ri)本(ben):日(ri)本(ben)東部丘陵線(xian)
——中國上(shang)(shang)海:上(shang)(shang)海磁浮示范運營線
——韓國(guo)仁川:仁川機場磁(ci)懸(xuan)浮(fu)線
——中國長沙(sha):長沙(sha)中低速(su)磁浮線
建設中系統
——美國佐治亞州:Powder Springs:AMT Test Track
——日(ri)本:東京-名古屋-大阪 中央新干線
——中(zhong)國北(bei)京:北(bei)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:西德,TR04,250 km/h(載(zai)人)
1974年:西德,EET—01,230 km/h(無人)
1975年:西(xi)德,Komet,401.3 km/h(由(you)蒸汽火箭推進,無(wu)人(ren))
1978年(nian):日(ri)本(ben),HSST—01,307.8 km/h(由蒸汽(qi)火(huo)箭推進(jin),日(ri)產(chan)汽(qi)車制造(zao),無人(ren))
1978年:日(ri)本(ben),HSST—02,110 km/h(載人)
1979年(nian)12月12日(ri):日(ri)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,ML—500R,517 km/h(無人)
1987年:西德(de),TR—06,406 km/h(載人)
1987年:日本,MLU001,400. km/h(載人)
1988年:西(xi)德,TR—06,412.6 km/h(載人)
1989年(nian):西德,TR—07,436 km/h(載(zai)人)
1993年:德(de)國,TR—07,450 km/h(載人)
1994年:日本,MLU002N,431 km/h(無人(ren))
1997年:日本,MLX01,531 km/h(載人)
1997年:日本,MLX01,550 km/h(無人(ren))
1999年(nian):日本(ben),MLX01,548 km/h(無人)
1999年:日本,MLX01,552 km/h (載人/5輛(liang)編組) 吉尼斯世界紀錄認(ren)可(ke)
2003年:中國,Transrapid SMT(德國提供技術(shu)所建設,第(di)一(yi)條商業(ye)運(yun)行(xing)路線),501.5 km/h
2003年(nian):日(ri)本,MLX01,581 km/h(載(zai)人/3輛(liang)編組)吉(ji)尼斯世(shi)界(jie)紀錄認(ren)可
2015年: 日(ri)本,L0,590 km/h(載人/7輛(liang)編(bian)組)
2015年4月: 日本,L0,603 km/h(載白鼠/7輛編組)
磁懸浮列車的(de)(de)(de)(de)車窗(chuang)是安(an)全玻(bo)璃,乘客可(ke)以更好(hao)的(de)(de)(de)(de)觀賞窗(chuang)外的(de)(de)(de)(de)風景。 減速玻(bo)璃在(zai)與車體接觸的(de)(de)(de)(de)邊緣(yuan)處有弧(hu)度變形(xing),正因為這個弧(hu)度可(ke)以使車外景物在(zai)透過弧(hu)度時(shi)(shi)發生變形(xing),從而影響車內乘客的(de)(de)(de)(de)視(shi)覺,產生視(shi)覺上的(de)(de)(de)(de)減速的(de)(de)(de)(de)效果。快速行駛時(shi)(shi)人員會耳鳴難(nan)受心(xin)慌(huang)心(xin)悸,在(zai)擋風玻(bo)璃邊緣(yuan)都有漸淡(dan)的(de)(de)(de)(de)點狀黑色裝飾邊,同樣也起到一定高阻效果。