1、磁悬浮列车驶向 21 世纪摘要:本文介绍了磁悬浮列车的基本概况,分析了其运行和工作原理,以及在我国的发展趋势.关键词:磁悬浮列车; 原理; 发展趋势1 前言目前,高速公路,城市轻轨,地铁,高速铁路以及磁悬浮铁路都以各自的优势在各国迅速发展.60 年代,日本的高速列车”新干线”打破了时速为 400km 的纪录,而法国的 TGV 列车在 1991 年则达到了 515 公里的速度.这两种高速列车出于行车中的安全性,噪声,列车摆动和振动等原因,时速目前保持在 300km/h.而磁悬浮列车巡回运行时则会保持在 500km/h.磁悬浮列车是一种新型的与地面无接触的交通工具,其速度介于轮轨高速列车 300k
2、m/h 与飞机 700km/h 之间,而造价比地铁低.如上海市地铁造价为人民币 8 亿元/km,而上海磁悬浮试验线的造价小于人民币 3 亿元/km.2 磁悬浮列车的类型及悬浮原理磁悬浮列车的运行完全不同于有轮车辆.首先他不用车轮,而是靠电磁作用力把车辆悬浮起来.其次推动力不能再作用在动轮上,而是用直线电机驱动,将电磁力作用在运动的磁悬浮列车和静止的轨道之间.其三,磁悬浮列车的导向也是应用类似悬浮作用的电磁力作用于悬浮车的横向完成的.就其悬浮原理分为如下两类:2.1 电动型悬浮(EDS),也程超导磁斥型悬浮.这种车在车体内安装超导线圈,在轨道上装有按一定规律分布排列的短路鋁环,当超导线圈接通电源
3、时就产生強力磁场.若车以一定速度前进时,该磁场就在路轨的铝环内产生感应电流,此电流与车上磁场相互作用,产生了相斥的上浮力.速度愈大这个排斥力就愈大,当车速超过一定值时(一般为 80km/h)列车脱离地面,最大上浮距离可达数十毫米.可以看出,在低速行驶时,列车还要有轮轨系统支撐.2.2 电磁型悬浮(EMS), 也程常导磁吸型悬浮.該种车上电磁铁装在铁轨下方,铁轨为一固定的导磁体.调节电磁铁线圈中的电流值,即可调节电磁铁从轨道下方向上的吸力，把车浮起.该型车悬浮力的大小与车速无关,因而通常不需要轮轨支撐.上述两类磁悬浮列车的推动装置都是采用直线电机.就像将一般旋转电动机摊平,车上装定子,路轨上装转
4、子(或反之).由于保持其定转子之间的电磁关系,在车和路轨间产生了电磁推力,推动列车运动.电动型悬浮车技术复杂,造价高,耗电大,运用于时速 500km/h以上的中远交通运输.电磁型悬浮车既适应高速,又适用于低速,可用于干线和城市郊区的交通运输.2.3 磁悬浮列车如何顺利运行.列车在铁轨 10cm 的高度上飞,任何的偏差对于列车的稳定性都是很危险的.日本的铁路工程师们利用磁场解决了这个问题.在铁轨底端的磁体与车厢上的磁体是同一极性,这样它们之间总有排斥力.如有某种原因使得列车悬浮高于 10cm,也就意味着列车向轨道产生的磁场逐渐变弱的区域移去,从而它所的的悬浮力减少,这样列车又回落到 10cm 的
5、高度.相反,如果车厢太靠近铁轨,将遇到轨道磁场非常大的阻力,并得到较大的排斥力,这就使列车又能与铁轨保持正常距离.德国的远距离”特快列车 ”在车厢与轨道之间有 1cm 的最低误差限度,每次振动偏差上下不超过 0.3mm,左右不超过 0.6mm.3 我国磁悬浮铁路发展趋势1989 年 12 月,国防科技大学研制出我国第一台磁悬浮原理样车;2000 年,我国”高温超导磁悬浮试验车”在西南交通大学研制成功.;2001 年月,我国首辆磁悬浮客车在长春客车厂竣工下线,标志着我国成为继德国,日本后第三个掌握磁悬浮客车技术的国家.2002 年 8 月,上海磁悬浮示范运营线试送电成功.该运营线西起上海地铁#线
6、的龙阳路站,东至浦东机场,线路全长31.17km,运行时间约为 7min,设计最高运营速度为 430km/h,列车数量为每列 5 节车厢,每车厢 100 多个座位,2003 年 3 月投入试运营.2002 年 4 月 5 日,北京八达岭长城磁悬浮列车试验线建成通车;北京市政府还拟建从东直门至首都机场长 26km 的磁悬浮运营线.成都在青城山建成 425m 长的示范线; 此外,我国还对沪杭,穂港铁路线磁悬浮进行了论证. 结束语目前,全世界还未有一条投入商业运营的磁悬浮铁路线;我国拟建的多条商业磁悬浮铁路,因考虑经济效益等问题进展缓慢.随着科学技术的进步,磁悬浮列车将成为 21 世纪的交通运输方式之一。参考文献:电气化铁道 2002.4 期.王天录,吴锦青,我国磁悬浮铁路的发展概况。铁路科技新知识，中国铁道出版社，1996 年。
