磁懸浮列車主要由(you)懸浮系(xi)統、推進系(xi)統和(he)導向(xiang)系(xi)統三大部分組成。盡管可以使用與磁力無關的推進系(xi)統,但在目前的絕大部分設計中(zhong),這三部分的功(gong)能均由(you)磁力來完成。
(1)磁(ci)(ci)(ci)浮(fu)有(you)(you)3個(ge)(ge)基本(ben)原(yuan)(yuan)理(li)(li)。第一(yi)(yi)個(ge)(ge)原(yuan)(yuan)理(li)(li)是(shi)(shi)當(dang)靠(kao)近(jin)金(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)場改(gai)變,金(jin)屬(shu)(shu)上(shang)(shang)(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)子(zi)會(hui)移(yi)動(dong),并(bing)(bing)且產(chan)(chan)生電(dian)(dian)(dian)流。第二個(ge)(ge)原(yuan)(yuan)理(li)(li)就(jiu)是(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)流的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)效應(ying)。當(dang)電(dian)(dian)(dian)流在(zai)(zai)電(dian)(dian)(dian)線(xian)或一(yi)(yi)塊金(jin)屬(shu)(shu)中(zhong)(zhong)流動(dong)時,會(hui)產(chan)(chan)生磁(ci)(ci)(ci)場。通電(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)線(xian)圈(quan)就(jiu)成了(le)一(yi)(yi)塊磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)。磁(ci)(ci)(ci)浮(fu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)第三個(ge)(ge)原(yuan)(yuan)理(li)(li)我們(men)就(jiu)再(zai)熟悉不過(guo)了(le),磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)間會(hui)彼此(ci)作用,同極(ji)性相斥,異極(ji)性相吸。現在(zai)(zai)看看磁(ci)(ci)(ci)浮(fu)是(shi)(shi)如何作用的(de)(de)(de)(de)(de)(de):磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)從(cong)一(yi)(yi)塊金(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)上(shang)(shang)(shang)(shang)方經(jing)過(guo),金(jin)屬(shu)(shu)上(shang)(shang)(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)子(zi)因(yin)(yin)磁(ci)(ci)(ci)場改(gai)變而(er)開始移(yi)動(dong) (原(yuan)(yuan)理(li)(li)一(yi)(yi))。電(dian)(dian)(dian)子(zi)形成回路,所以(yi)(yi)接著(zhu)也產(chan)(chan)生了(le)本(ben)身的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)場(原(yuan)(yuan)理(li)(li)二)。圖 1 以(yi)(yi)最簡單的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方式來(lai)表達這(zhe)(zhe)(zhe)個(ge)(ge)過(guo)程(cheng),移(yi)動(dong)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)使(shi)金(jin)屬(shu)(shu)中(zhong)(zhong)出現一(yi)(yi)塊假(jia)(jia)想的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)。 這(zhe)(zhe)(zhe)塊假(jia)(jia)想磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)具(ju)有(you)(you)方向性,因(yin)(yin)是(shi)(shi)同極(ji)性相對,因(yin)(yin)此(ci) 會(hui)對原(yuan)(yuan)有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)產(chan)(chan)生斥力(li)。也就(jiu)是(shi)(shi)說,如果原(yuan)(yuan)有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)是(shi)(shi)北(bei)極(ji)在(zai)(zai)下,假(jia)(jia)想磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)則(ze)是(shi)(shi)北(bei)極(ji)在(zai)(zai)上(shang)(shang)(shang)(shang);反之(zhi)亦然。因(yin)(yin)為磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)同極(ji)相斥(原(yuan)(yuan)理(li)(li)三),讓磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)在(zai)(zai)一(yi)(yi)塊金(jin)屬(shu)(shu)上(shang)(shang)(shang)(shang)方移(yi)動(dong),結果會(hui)對移(yi)動(dong)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)產(chan)(chan)生一(yi)(yi)股往上(shang)(shang)(shang)(shang)推動(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)力(li)量(liang)(liang)。如果磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)移(yi)動(dong)得足夠快,這(zhe)(zhe)(zhe)個(ge)(ge)力(li)量(liang)(liang)會(hui)大得足以(yi)(yi)克服向下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)重力(li),舉起(qi)移(yi)動(dong)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)。 所以(yi)(yi)當(dang)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)(tie)移(yi)動(dong)時,會(hui)使(shi)得自己浮(fu)在(zai)(zai)金(jin)屬(shu)(shu)上(shang)(shang)(shang)(shang)方,并(bing)(bing)靠(kao)著(zhu)本(ben)身電(dian)(dian)(dian)子(zi)移(yi)動(dong)產(chan)(chan)生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)力(li)量(liang)(liang)保(bao)持浮(fu)力(li)。這(zhe)(zhe)(zhe)個(ge)(ge)過(guo)程(cheng)就(jiu)是(shi)(shi)所謂的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)浮(fu),這(zhe)(zhe)(zhe)個(ge)(ge)原(yuan)(yuan)理(li)(li)可以(yi)(yi)適(shi)用在(zai)(zai)列(lie)車上(shang)(shang)(shang)(shang)。下面介紹常(chang)導(dao)磁(ci)(ci)(ci)吸式(EMS)和超導(dao)磁(ci)(ci)(ci)斥式 (EDS)列(lie)車的(de)(de)(de)(de)(de)(de)具(ju)體運(yun)行原(yuan)(yuan)理(li)(li)。
常(chang)導磁吸(xi)式(shi)(EMS) 利用裝在車(che)輛兩側轉向(xiang)架上的(de)常(chang)導電(dian)磁鐵(tie)(懸(xuan)(xuan)浮(fu)電(dian)磁鐵(tie))和鋪設在線(xian)(xian)路(lu)導軌上的(de)磁鐵(tie),在磁場作用下(xia)產生的(de)吸(xi)引(yin)(yin)力(li)使(shi)車(che)輛浮(fu)起,見圖2所(suo)示(shi)。車(che)輛和軌面之間的(de)間隙(xi)與(yu)吸(xi)引(yin)(yin)力(li)的(de)大(da)小(xiao)成反(fan)比。為了保證這種(zhong)懸(xuan)(xuan)浮(fu)的(de)可(ke)靠性和列車(che)運行(xing)的(de)平(ping)穩(wen),使(shi)直(zhi)線(xian)(xian)電(dian)機有較高的(de)功(gong)率,必須(xu)精確地(di)(di)控(kong)制(zhi)電(dian)磁鐵(tie)中的(de)電(dian)流(liu),使(shi)磁場保持(chi)(chi)穩(wen)定的(de)強度和懸(xuan)(xuan)浮(fu)力(li),使(shi)車(che)體與(yu)導軌之間保持(chi)(chi)大(da)約10 mm的(de)間隙(xi)。通常(chang)采用測量間隙(xi)用的(de)氣(qi)隙(xi)傳感器(qi)來(lai)進行(xing)系統的(de)反(fan)饋控(kong)制(zhi)。這種(zhong)懸(xuan)(xuan)浮(fu)方式(shi)不需要設置專用的(de)著(zhu)地(di)(di)支撐裝置和輔助的(de)著(zhu)地(di)(di)車(che)輪,對(dui)控(kong)制(zhi)系統的(de)要求也可(ke)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)(yin)此(ci),超導(dao)磁(ci)斥(chi)式就是利用置于車輛(liang)(liang)上的(de)(de)(de)(de)超導(dao)磁(ci)體(ti)與鋪設在(zai)軌(gui)道上的(de)(de)(de)(de)無(wu)源線(xian)圈(quan)之間的(de)(de)(de)(de)相(xiang)對(dui)運動(dong)(dong),來產生懸浮(fu)力(li)將車體(ti)抬起來的(de)(de)(de)(de)。如圖3所示(shi)。由于超導(dao)磁(ci)體(ti)的(de)(de)(de)(de)電阻為零(ling),在(zai)運行(xing)中幾乎不消耗能量,而且磁(ci)場強度很(hen)大(da)。在(zai)超導(dao)體(ti)和導(dao)軌(gui)之間產生的(de)(de)(de)(de)強大(da)排(pai)斥(chi)力(li),可(ke)使車輛(liang)(liang)浮(fu)起。當車輛(liang)(liang)向下(xia)位移時,超導(dao)磁(ci)體(ti)與懸浮(fu)線(xian)圈(quan)的(de)(de)(de)(de)間距減小電流(liu)增(zeng)大(da), 使懸浮(fu)力(li)增(zeng)加,又使車輛(liang)(liang)自(zi)動(dong)(dong)恢復(fu)到原來的(de)(de)(de)(de)懸浮(fu)位置。這個間隙與速(su)度的(de)(de)(de)(de)大(da)小有關,一般到100km/h時車體(ti)才能懸浮(fu)。因(yin)(yin)此(ci),必須在(zai)車輛(liang)(liang)上裝設機械輔助支承裝置,如輔助支持輪(lun)及相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)(de)彈(dan)簧支承,以(yi)保證列車安全可(ke)靠地(di)著地(di)。控制系統應(ying)能實現(xian)起動(dong)(dong)和停車的(de)(de)(de)(de)精確控制。
磁(ci)懸浮列車利用電磁(ci)力的作用進行導(dao)向。現按(an)常導(dao)磁(ci)吸式(shi)和超導(dao)磁(ci)斥(chi)式(shi)兩種情況簡述(shu)如下。
常導(dao)磁(ci)吸式(shi)的導(dao)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)系(xi)統(tong)與懸浮(fu)系(xi)統(tong)類似,是在車輛(liang)側(ce)(ce)面安裝一組(zu)專門用(yong)于導(dao)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的電磁(ci)鐵。車體與導(dao)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)軌(gui)側(ce)(ce)面之(zhi)間(jian)(jian)保持一定(ding)間(jian)(jian)隙。當車輛(liang)左(zuo)右偏移時,車上的導(dao)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)電磁(ci)鐵與導(dao)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)軌(gui)的側(ce)(ce)面相互作用(yong),使(shi)車輛(liang)恢(hui)復到正常位置。控(kong)制系(xi)統(tong)通過(guo)對導(dao)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)磁(ci)鐵中的電流進行控(kong)制來保持這(zhe)一側(ce)(ce)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)間(jian)(jian)隙,從而達到控(kong)制列車運行方向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的目的。
超(chao)導(dao)磁(ci)(ci)斥式的(de)(de)(de)(de)(de)導(dao)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)系(xi)統可(ke)以(yi)(yi)采用以(yi)(yi)下(xia) 3 種(zhong)方(fang)式構成(cheng): ①在車(che)(che)輛(liang)上安裝機械(xie)導(dao)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)裝置(zhi)實現列(lie)(lie)(lie)車(che)(che)導(dao)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)。這種(zhong)裝置(zhi)通(tong)常采用車(che)(che)輛(liang)上的(de)(de)(de)(de)(de)側向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)導(dao)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)輔(fu)助輪, 使(shi)之與導(dao)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)軌側面(mian)相(xiang)(xiang)互作用(滾動摩擦)以(yi)(yi)產(chan)生(sheng)復原力(li),這個力(li)與列(lie)(lie)(lie)車(che)(che)沿(yan)曲(qu)線(xian)(xian)(xian)運(yun)行時產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)側向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)力(li)相(xiang)(xiang)平衡,從而使(shi)列(lie)(lie)(lie)車(che)(che)沿(yan)著導(dao)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)軌中(zhong)心(xin)線(xian)(xian)(xian)運(yun)行。②在車(che)(che)輛(liang)上安裝專(zhuan)用的(de)(de)(de)(de)(de)導(dao)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)超(chao)導(dao)磁(ci)(ci)鐵(tie),使(shi)之與導(dao)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)軌側向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)地(di)面(mian)線(xian)(xian)(xian)圈和金屬帶產(chan)生(sheng)磁(ci)(ci)斥力(li),該力(li)與列(lie)(lie)(lie)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)側向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)作用力(li)相(xiang)(xiang)平衡,使(shi)列(lie)(lie)(lie)車(che)(che)保(bao)持正(zheng)確的(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)行方(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)。這種(zhong)導(dao)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)方(fang)式避免了機械(xie)摩擦,只要(yao)控(kong)制側向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)地(di)面(mian)導(dao)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)線(xian)(xian)(xian)圈中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)電流,就(jiu)可(ke)以(yi)(yi)使(shi)列(lie)(lie)(lie)車(che)(che)保(bao)持一定的(de)(de)(de)(de)(de)側向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)間(jian)隙。 ③利用磁(ci)(ci)力(li)進(jin)行導(dao)引的(de)(de)(de)(de)(de)“零(ling)磁(ci)(ci)通(tong)量(liang)”導(dao)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)系(xi)鋪設“8” 字(zi)形的(de)(de)(de)(de)(de)封閉線(xian)(xian)(xian)圈。當(dang)列(lie)(lie)(lie)車(che)(che)上設置(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)超(chao)導(dao)磁(ci)(ci)體位(wei)(wei)于該線(xian)(xian)(xian)圈的(de)(de)(de)(de)(de)對稱(cheng)中(zhong)心(xin)線(xian)(xian)(xian)上時,線(xian)(xian)(xian)圈內(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)場(chang)為零(ling);而當(dang)列(lie)(lie)(lie)車(che)(che)產(chan)生(sheng)側向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)位(wei)(wei)移(yi)時,“8”字(zi)形的(de)(de)(de)(de)(de)線(xian)(xian)(xian)圈內(nei)磁(ci)(ci)場(chang)為零(ling),并產(chan)生(sheng)一個反作用力(li)以(yi)(yi)平衡列(lie)(lie)(lie)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)側向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)力(li),使(shi)列(lie)(lie)(lie)車(che)(che)回(hui)到線(xian)(xian)(xian)路中(zhong)心(xin)線(xian)(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)位(wei)(wei)置(zhi)。
磁(ci)(ci)懸浮(fu)(fu)(fu)列(lie)(lie)車(che)(che)推進(jin)系(xi)統(tong)(tong)最(zui)關(guan)鍵的(de)(de)技術是把(ba)旋轉電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)展(zhan)開成(cheng)(cheng)直(zhi)線(xian)(xian)(xian)(xian)電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)。它(ta)的(de)(de)基(ji)本(ben)構(gou)成(cheng)(cheng)和作用(yong)(yong)原理與普通旋轉電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)類似,展(zhan)開以(yi)(yi)后,其傳動(dong)方式(shi)也(ye)就由旋轉運動(dong)變(bian)為直(zhi)線(xian)(xian)(xian)(xian)運動(dong)。常導(dao)(dao)磁(ci)(ci)吸式(shi)磁(ci)(ci)懸浮(fu)(fu)(fu)采用(yong)(yong)短(duan)(duan)定(ding)子異(yi)步直(zhi)線(xian)(xian)(xian)(xian)電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)。在車(che)(che)上(shang)安裝三相電(dian)(dian)(dian)(dian)樞繞組,軌(gui)道(dao)上(shang)安裝感應(ying)軌(gui)。采用(yong)(yong)車(che)(che)上(shang)供電(dian)(dian)(dian)(dian)方式(shi)。這(zhe)種方式(shi)結構(gou)比較(jiao)簡單,容易維(wei)護,造價低(di),適(shi)用(yong)(yong)于(yu)中低(di)速(su)城市運輸及(ji)近(jin)郊運輸以(yi)(yi)及(ji)作為短(duan)(duan)程旅游線(xian)(xian)(xian)(xian)系(xi)統(tong)(tong);主(zhu)要缺點(dian)是功率(lv)偏低(di),不(bu)利于(yu)高速(su)運行。其中TR 型快(kuai)速(su)動(dong)車(che)(che)和上(shang)海(hai)引進(jin) 的(de)(de) Transrapid 06 號磁(ci)(ci)懸浮(fu)(fu)(fu)列(lie)(lie)車(che)(che),以(yi)(yi)及(ji)日本(ben)的(de)(de) HSST型磁(ci)(ci)懸浮(fu)(fu)(fu)列(lie)(lie)車(che)(che)都采用(yong)(yong)這(zhe)種形(xing)式(shi)。超(chao)導(dao)(dao)磁(ci)(ci)斥式(shi)磁(ci)(ci)懸浮(fu)(fu)(fu)采用(yong)(yong)長定(ding)子同(tong)(tong)(tong)步直(zhi)線(xian)(xian)(xian)(xian)電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)。其超(chao)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)體安裝在車(che)(che)輛上(shang),在軌(gui)道(dao)沿(yan)線(xian)(xian)(xian)(xian)設置無源閉合線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)或(huo)非磁(ci)(ci)性(xing)金屬板(ban)。作為磁(ci)(ci)浮(fu)(fu)(fu)裝置的(de)(de)超(chao)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)的(de)(de)采用(yong)(yong),為直(zhi)線(xian)(xian)(xian)(xian)同(tong)(tong)(tong)步電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)的(de)(de)激磁(ci)(ci)線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)處 于(yu)超(chao)導(dao)(dao)狀態提供了方便條件。它(ta)們可以(yi)(yi)共存于(yu)同(tong)(tong)(tong)一 個(ge)冷卻系(xi)統(tong)(tong),或(huo)者(zhe)同(tong)(tong)(tong)一線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)同(tong)(tong)(tong)時(shi)起到懸浮(fu)(fu)(fu)、導(dao)(dao)向和推進(jin)的(de)(de)作用(yong)(yong)。高速(su)長定(ding)子同(tong)(tong)(tong)步直(zhi)線(xian)(xian)(xian)(xian)電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)牽引系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)構(gou)成(cheng)(cheng)相對復雜(za)。地面(mian)牽引系(xi)統(tong)(tong),供電(dian)(dian)(dian)(dian)一個(ge)區間(jian)(jian)(長約30km)區間(jian)(jian)又(you)分(fen)成(cheng)(cheng)許多段(duan)(約300-1000 m),每段(duan)只有(you)列(lie)(lie)車(che)(che)通過(guo)時(shi)供電(dian)(dian)(dian)(dian),各段(duan)切換由觸點(dian)真空開關(guan)完成(cheng)(cheng)。為使列(lie)(lie)車(che)(che)在段(duan)間(jian)(jian)不(bu)沖動(dong),需(xu)兩組逆變(bian)器輪 流供電(dian)(dian)(dian)(dian),其特(te)點(dian)為大(da)功率(lv)、高壓、大(da)電(dian)(dian)(dian)(dian)流。動(dong)力(li)在地面(mian)的(de)(de)優勢有(you)路軌(gui)電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)的(de)(de)功率(lv)強(qiang)以(yi)(yi)及(ji)車(che)(che)輛的(de)(de)設計簡化、重量(liang)輕(qing)。適(shi)用(yong)(yong)于(yu)高速(su)和超(chao)高速(su)磁(ci)(ci)懸浮(fu)(fu)(fu)鐵路。日本(ben)和加拿大(da)決(jue)定(ding)發展(zhan)這(zhe)種磁(ci)(ci)懸浮(fu)(fu)(fu)系(xi)統(tong)(tong)。
“常導型”磁(ci)懸浮列車及(ji)軌(gui)道(dao)和(he)電動機(ji)的工作(zuo)原理完全相同(tong)。
只是把電(dian)(dian)動(dong)機(ji)的(de)(de)“轉(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)”布(bu)置在列(lie)車(che)上,將(jiang)電(dian)(dian)動(dong)機(ji)的(de)(de)“定(ding)(ding)子(zi)(zi)(zi)”鋪(pu)設在軌(gui)道上。通過“轉(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)”,“定(ding)(ding)子(zi)(zi)(zi)”間(jian)的(de)(de)相互(hu)作用(yong),將(jiang)電(dian)(dian)能轉(zhuan)(zhuan)化為前進的(de)(de)動(dong)能。我(wo)們知道,電(dian)(dian)動(dong)機(ji)的(de)(de)“定(ding)(ding)子(zi)(zi)(zi)”通電(dian)(dian)時(shi),通過電(dian)(dian)流(liu)對(dui)磁場(chang)的(de)(de)作用(yong)就(jiu)可(ke)以推動(dong)“轉(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)”轉(zhuan)(zhuan)動(dong)。不(bu)過耗電(dian)(dian)量(liang)巨大,就(jiu)像一個個電(dian)(dian)動(dong)機(ji)鋪(pu)滿(man)軌(gui)道,當向軌(gui)道這個“定(ding)(ding)子(zi)(zi)(zi)”輸電(dian)(dian)時(shi),通過電(dian)(dian)流(liu)對(dui)磁場(chang)的(de)(de)作用(yong),列(lie)車(che)就(jiu)像電(dian)(dian)動(dong)機(ji)的(de)(de)“轉(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)”一樣被推動(dong)著(zhu)做直(zhi)線運(yun)動(dong)。
磁浮技(ji)術分為軌道、車輛、牽引(yin)、運(yun)行控制四大系統,有(you)16項核心(xin)技(ji)術。德國(guo)、日本與中國(guo)為世界上目(mu)前有(you)磁浮列車試(shi)驗(yan)或營運(yun)路線的國(guo)家。
正在測試項目
——美國(guo)圣迭戈:美國(guo)通用原子公司(si)在圣迭戈建(jian)造了(le)一條(tiao)長120米的(de)磁(ci)懸浮軌道,目的(de)是為聯合太(tai)平洋鐵路(lu)公司(si)將(jiang)要在洛杉磯建(jian)造的(de)一條(tiao)8公里的(de)運載線(xian)路(lu)提供測試(shi)。
——德國埃姆斯蘭縣:Transrapid擁有31.5公里的軌(gui)道(dao),定期(qi)運行的速度最(zui)高達420公里每小(xiao)時。
——日(ri)本JR磁浮(fu):日(ri)本研發(fa)的(de)超導體磁浮(fu)列車(che)由東海旅客(ke)鐵道(JR東海)和鐵道總合技術研究所(JR總研)主導。首(shou)列實驗列車(che)JR-Maglev MLX01從1970年(nian)(nian)代開(kai)始研發(fa),并且在(zai)山梨縣建造了五節車(che)廂的(de)實驗車(che)和軌道。在(zai)2003年(nian)(nian)12月2日(ri)最高(gao)速達到581km/h(361 mph)。在(zai)2015年(nian)(nian)更創下了603/h的(de)速度,創下有車(che)廂車(che)輛的(de)陸地極速。
——美國聯(lian)邦運輸管理局(FTA)城(cheng)市磁浮技術示(shi)范(UMTD)計(ji)劃
——中國西南交(jiao)通(tong)大學:2003 年(nian),西南交(jiao)大在四川(chuan)成都青山磁(ci)懸浮列(lie)車線完工,該磁(ci)懸浮試驗軌道長 420 米,主(zhu)要針對觀光游客, 票價低于出(chu)租轎車費。
運營系統
——日(ri)本:日(ri)本東部丘陵(ling)線(xian)
——中(zhong)國上海(hai):上海(hai)磁浮示范運營(ying)線
——韓國仁川(chuan):仁川(chuan)機場(chang)磁懸浮線
——中(zhong)國(guo)長沙:長沙中(zhong)低速磁浮線
建設中系統
——美國佐治亞(ya)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號線
運行時速歷史
1971年:西德,Prinzipfahrzeug,90 km/h
1971年:西(xi)德,TR—02(TSST)—164 km/h
1972年:日(ri)本(ben),ML100,60 km/h,(載(zai)人)
1973年:西德,TR04,250 km/h(載人)
1974年:西德(de),EET—01,230 km/h(無人(ren))
1975年(nian):西(xi)德,Komet,401.3 km/h(由蒸汽火(huo)箭推(tui)進,無(wu)人)
1978年:日本,HSST—01,307.8 km/h(由蒸汽(qi)火(huo)箭推進,日產(chan)汽(qi)車制(zhi)造,無(wu)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(po)500 km/h
1979年(nian)12月21日:日本,ML—500R,517 km/h(無(wu)人)
1987年:西(xi)德,TR—06,406 km/h(載人)
1987年(nian):日本,MLU001,400. km/h(載(zai)人)
1988年:西德,TR—06,412.6 km/h(載人(ren))
1989年:西德,TR—07,436 km/h(載(zai)人)
1993年:德國,TR—07,450 km/h(載人)
1994年:日(ri)本(ben),MLU002N,431 km/h(無人)
1997年:日(ri)本,MLX01,531 km/h(載(zai)人(ren))
1997年(nian):日本(ben),MLX01,550 km/h(無(wu)人)
1999年(nian):日本,MLX01,548 km/h(無人)
1999年:日(ri)本,MLX01,552 km/h (載人/5輛(liang)編組) 吉尼斯(si)世(shi)界(jie)紀錄(lu)認(ren)可
2003年:中國,Transrapid SMT(德國提供技(ji)術所建設,第一條(tiao)商業運(yun)行路線(xian)),501.5 km/h
2003年:日本,MLX01,581 km/h(載(zai)人/3輛編(bian)組)吉尼(ni)斯(si)世界紀錄認(ren)可
2015年: 日本,L0,590 km/h(載人/7輛編組(zu))
2015年4月: 日本,L0,603 km/h(載(zai)白鼠/7輛編組(zu))
磁懸(xuan)浮列車的(de)(de)車窗是安全玻璃,乘客可(ke)以(yi)更好的(de)(de)觀賞窗外(wai)的(de)(de)風景(jing)。 減(jian)速玻璃在與車體接觸的(de)(de)邊緣處有弧度(du)(du)變形,正因為這個弧度(du)(du)可(ke)以(yi)使車外(wai)景(jing)物在透(tou)過弧度(du)(du)時發生變形,從而影響(xiang)車內乘客的(de)(de)視(shi)覺,產生視(shi)覺上的(de)(de)減(jian)速的(de)(de)效果。快速行駛時人員會耳鳴難受心慌心悸,在擋風玻璃邊緣都有漸淡的(de)(de)點狀黑(hei)色裝(zhuang)飾(shi)邊,同(tong)樣也(ye)起到一定高阻(zu)效果。