日本低速磁悬浮列车发展
综述ｑ浏辩
文章编号：１００２—７６１０（２００８）０１—０００１—０３
回零低遭磁悬浮刻辜凌震
陈贵荣，龙志强
（国防科技大学磁悬浮工程研究中心，湖南长沙４１００７３）
摘要：介绍了日本低速磁悬浮列车的发展历程，以及研制的８组磁悬浮列车样车。
关键词：磁悬浮列车；发展；日本
中图分类号：Ｕ２７１文献标识码：Ｂ
ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＬｏｗＳｐｅｅｄＭａｇｌｅｖＴｒａｉｎｉｎＪａｐａｎ
ＣＨＥＮＧｕｉ—ｒｏｎｇ，ＬＯＮＧＺｈｉ—ｑｉａｎｇ
（ＭＡＧＬＥＶＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒ，ＮａｔｉｏｎａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＤｅｆｅｎｓｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００７３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＤｅｓｃｒｉｂｅｄｉｓｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｈｉｓｔｏｒｙｏｆｔｈｅｌｏｗｓｐｅｅｄｍａｇｌｅｖｔｒａｉｎｉｎＪａｐａｎ．ａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅ８ｍａｇｌｅｖｓａｍｐｌｅｔｒａｉｎ－ｓｅｔｓ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍａｇｌｅｖｔｒａｉｎ；ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ；Ｊａｐａｎ
ｌ概述
日本地少人多，历来重视铁路技术的发展，是世界上拥有最长时间发展轮轨高速铁路经验的国家。早在１９７２年，日本航空公司（ＪＡＬ）就将磁悬浮列车ＨＳＳＴ
（ＨｉｇｈＳｐｅｅｄＳｕｒｆａｃｅＴｒａｎｓｐｏｒｔ）作为新一代陆地快速交通工具，其重要性已日益凸现。
ＨＳＳＴ系统是以常温吸引方式实现悬浮导向，以
直线感应电机（ＬＩＭ）为动力的线性机车。随着理论和
技术的日趋成熟，日本、德国等发达国家已具备进入商
业化运营的能力，并作为城市轨道及机场交通工具着
手进行了开发。
２发展历程
２．１开发ＨＳＳＴ的动机
ＨＳＳＴ的开发始于１９７４年初，当时德国开发的
ＴＲ－０４磁悬浮系统令人注目，且可以减少公害。考虑
到日本的实际情况，必须选择对环境影响小的交通工
具，这就是进行开发和研究的动机。
２．２ＨＳＳＴ－０１磁悬浮列车
日本最早采用德国Ｋｒｕｓｓ—Ｍａｆｆｅｉ技术开展低速
磁悬浮技术的研究。它们的特点是：
（１）倒Ｕ型轨道与Ｕ型电磁铁构成悬浮系统，具
有侧向自稳功能；
（２）４个电磁铁直接固定在车厢底板上，４个电磁
收稿日期：２００７－０５—２８；修回日期ｔ２００７—０９—０３
作者简介：陈贵荣（１９６５一），男，湖南浏阳人，副教授。铁之间是一种刚性结构约束，没有相对运动自由度；
（３）采用短定子异步电机推进。
日本购买了这个专利，在此基础上开发了ＨＳＳＴ一０１磁悬浮列车（图１）。１９７５年１２月，在横滨市新杉田建设的长２００ｍ的直线轨道上首次悬浮行驶了重１ｔ、长４ｍ的ＨＳＳＴ－０１磁悬浮列车。９个月后，在川崎市东扇岛建设了全长１０００ｍ的直线轨道，开始了提速试验。１９７８年２月初，试验速度超过了目标速度３００ｋｍ／ｈ，达到３０７．８ｋｍ／ｈ。１９７９年２月，在国家资助下增加了纵曲线和半径２０００ｍ及２８０ｍ的弯道，并且将轨道线延长到了１６００ｍ。
图１ＨＳＳＴ－０１磁悬浮列车
２．３ＨＳＳＴ－０２磁悬浮列车
日本航空公司在ＨＳＳＴ一０１的试验没有取得预期效果的基础上，于１９７８年５月制造了ＨＳＳＴ－０２磁悬浮列车（图２）。作为载人演示的试验车长约７ｍ，装备
了二系减振系统，乘坐非常舒适，在８人乘坐时以１００
２国外铁道车辆第４５卷第１期２００８年１月
ｋｍ／ｈ的速度行驶。１９８１年３月，在东扇岛试验场完
成了全部基础试验。
图２ＨＳＳＴ－０２磁悬浮列车
２．４ＨＳＳＴ一０３磁悬浮列车
１９８５年，在筑波市举行的世界科技博览会上，ＨＳＳＴ一０３实用型磁悬浮列车进行了载客运行（图３）。其车体的大小与实际的车辆相似，采用了独特的模块组件作为车体机械支承装置，其作用相当于常规铁道车辆的转向架。
图３ＨＳＳＴ－０３磁悬浮列车
该车在科学万博及１９８６年加拿大温哥华交通博览会上进行了搭载大量乘客的演示。从１９８７年３月爱知县冈崎市的“葵博”开始，到１９９０年９月初进行了３４９天载人运行演示。
２．５ＨＳＳＴ－０４磁悬浮列车
１９８７年，研制了重２４ｔ、长１９．４ｍ的ＨＳＳＴ一０４磁悬浮列车（图４），可容纳乘客约７０名，设计速度为２００ｋｍ／ｈ。它的悬浮、导向和驱动技术与ＨＳＳＴ一０３一样，不同的是新车结构中，车辆走行机构从外侧包住线路。１９８８年５月，ＨＳＳＴ一０４型车在崎玉国际博览会上展示，展示线路长３２７Ｉｎ，混凝土高架梁跨距为１２ｉｎ，轨道包括２个半径为１５０ｒｎ、超高为２．３。的曲线段。试验速度为４３ｋｍ／ｈ。
图４ＨＳＳＴ－０４磁悬浮列车
２．６ＨＳＳＴ－０５磁悬浮列车
１９８９年３月一１０月，ＨＳＳＴ一０５磁悬浮列车在横滨国际博览会上展示（图５），展示线路长５６８ｍ，线路采用单片箱型梁结构，高架梁采用１２ｍ和１６ｍ２种跨距，净空高４．５ｒｆｌ，动载荷下梁的挠跨比为１／３８００，最高速度达到５５ｋｍ／ｈ。这次ＨＳＳＴ获得了限制时间的铁路运输许可，第一次被授权为可选择的公共运输系统，取得了营业许可。
图５ＨＳＳＴ－０５磁悬浮列车
２．７ＨＳＳＴ－１００Ｓ和ＨＳＳＴ－１００Ｌ磁悬浮列车
ＨＳＳＴ一１００Ｓ是继ＨＳＳＴ一０１～ＨＳＳＴ－０５之后研制的、适用于低速运行的磁悬浮列车（图６）。该车由Ｍｃｌ、Ｍｃ２两节车厢组成，全长１７．５５ｍ，Ｍｃｌ、Ｍｃ２车问距为０．５５ｍ，横向宽度为２．６ｍ，车体高度为３。３ＩＴＩ，空车重１８ｔ，最大负载时重３０ｔ，运行速度为１００ｋｍ／ｈ，最高速度为１１０ｋｍ／ｈ。
１９９１年，在名古屋附近的大江建成了一条新的面向应用试验的试验线——大江试验线，试验线总长１５３０ｍ，最小水平曲线半径为１００ｍ（主线）和２５ｍ（分支线），最小竖曲线半径为１０００ｍ，最大超高８。，最大坡度７０％ｏ。从１９９１年开始到１９９５年，对ＨＳＳＴ一１００Ｓ进行了１００多项面向应用要求的运行试验，最高运行速度达到１３０ｋｍ／ｈ。１９９３年３月，以东京大学
技术系正田英介教授为主席，运输省、建设省和其他
日本低速磁悬浮列车发展陈贵荣，龙志强３
图６ＨＳＳＴ－ＩＯＯＳ磁悬浮列车
单位的专家学者组成的可行性研究委员会，对试验结果进行了最后论证，考察了其噪声、振动和磁场影响等，得出以下结论：
ＨＳＳＴ是舒适的低污染系统，能够应付紧急情况，长期的运行试验证明它是可靠的，并且由于其悬浮的优点使得它的维修量降低，作为城市交通系统，ＨＳＳＴ已达到实用阶段。
１９９５年，在ＨＳＳＴ一１００Ｓ的基础上，日本又研制了一辆新的样车，称为ＨＳＳＴ一１００Ｌ（图７）。与ＨＳＳＴ一１００Ｓ相比，ＨＳＳＴ—１００１。模块组件数量由６个增加到１０个，车辆长度由８．５ｍ／辆增加到１４．４ｍ／辆。ＨＳＳＴ一１００Ｌ是一列２辆编组的商业运营样车，从１９９５年开始，在大江的试验线路上进行运行试验。
图７ＨＳＳＴ－１００Ｌ磁悬浮列车
２．８Ｌｉｎｉｍｏ磁悬浮列车
在名古屋市郊，从２００１年开始，建造了一条长８．９ｋｍ复线结构的ＨＳＳＴ低速磁浮线——东部丘陵线，途经９个车站，其中隧道部分长１．４ｋｍ，高架部分长７．５ｋｍ，最小转弯半径７５１１１，竖曲线半径１５００１ＴＩ，最大坡度６０％ｏ。以ＨＳＳＴ一１００Ｌ型列车为基础，增加了中间车，列车全长４３．３ｍ（包括连接装置），采取公众招募的形式将其命名为Ｌｉｎｉｍｏ（图８），于２００５年春开始营运。列车为３辆固定编组，编组形式为１０１型（Ｍｃｌ）一１０２型（Ｍ）一１０３型（Ｍｃ２）。第一列车的车辆编号则为１１１－１１２—１１３。定员为每列２４４人（坐席１０４人），头车８０人（坐席３４人），中间车８４人（坐席３６人），单线运行时间１５ｒａｉｎ，高峰期每６ｍｉｎ发一趟车，设计最高速度为１００ｋｍ／ｈ，最大加速度为１．１ｍ／ｓ２。车辆制动采用电油联合制动，常用制动的最大减速度为１．１ｍ／ｓ２，紧急制动的减速度为１．３ｍ／ｓ２。车辆的运行形式有２种：一种是通过自动列车控制装置（ＡＴＣ）和自动列车驾驶装置（ＡＴＯ）操纵；另一种是通过驾驶台手动进行驾驶。车体采用铝合金结构，实现了轻量化。车体宽度与其他新型交通系统车辆相同（２．６ｍ），长度与单轨铁道车辆相同，头车长１４．０ｒｎ，中间车长１３．５１ＴＩ，车体高度为３．４４５ＩＴＩ。
图８Ｌｉｎｉｍｏ磁悬浮列车
３结束语
常导吸引型低速磁悬浮列车采用了直线感应电动机驱动方式，具有乘坐舒适、加速性好、安全可靠、设计先进等优点，适合于未来的铁道运输系统，能够安全、快速地运送旅客。
参考文献：
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Ｓｈａｎｇｈａｉ．２００４，２９８—３０６．
阎
锋校
日本低速磁悬浮列车发展
作者：陈贵荣， 龙志强， CHEN Gui-rong， LONG Zhi-qiang
作者单位：国防科技大学,磁悬浮工程研究中心,湖南,长沙,410073
刊名：
国外铁道车辆
英文刊名：FOREIGN ROLLING STOCK
年，卷(期)：2008,45(1)
被引用次数：3次
参考文献(5条)
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本文读者也读过(10条)
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磁悬浮列车的工作原理
超导磁悬浮列车的工作原理 超导磁悬浮列车工作时主要利用了磁性物质同性排斥异性吸引的基本原理,从而最终达到了列车悬浮在车轨上方,列车在磁力的牵引下高速前行,列 车在高速前行过程中自动调整姿势以避免倾斜的目的. 首先,对于列车之所以能够悬浮在轨道上方做简单说明:磁铁有同性相斥 和异性相吸两种形式，故磁悬浮列车也有两种相应的形式：一种是利用磁铁 同性相斥原理而设计的电磁运行系统的磁悬浮列车，它利用车上超导电磁铁 形成的磁场与轨道上线圈形成的磁场之间所产生的相斥力，使车体悬浮运行 的铁路；另一种则是利用磁铁异性相吸原理而设计的电动力运行系统的磁悬 浮列车，它是在车体底部及两侧倒转向上的顶部安装磁铁，在T形导轨的上 方和伸臂部分下方分别设反作用板和感应钢板，控制电磁铁的电流，使电磁 铁和导轨间保持10—15毫米的间隙，并使导轨钢板的排斥力与车辆的重力 平衡，从而使车体悬浮于车道的导轨面上运行。 那么，磁体间为什么能产生如此强大的磁场而最终让沉重的车厢悬浮起 来呢？在演示实验中我们用的是极冷的液氮冷却那种放在车厢底部的超导元 件办到的。超导元件在相当低的温度下具有的完全导电性和完全抗磁性。而 实际运用的超导磁体是由超导材料制成的超导线圈构成，它不仅电流阻力为零，而且可以传导普通导线根本无法比拟的强大电流，这种特性使其能够制 成体积小功率强大的电磁铁。。超导磁悬浮列车的工作原理是利用超导材料 的抗磁性，将超导材料置于永久磁体（或磁场）的上方，由于超导的抗磁性，磁体的磁力线不能穿过超导体，磁体（或磁场）和超导体之间会产生排斥力，使超导体悬浮在上方。 其次，磁悬浮列车的高速前进也是利用电磁体间的磁力完成的。 简单的讲就是，在位于轨道两侧的线圈里流动的交流电，能将线圈变为 电磁铁。由于它与列车上的超导电磁体的相互作用，就使列车开动起来。列 车前进是因为列车头部的电磁体（N极）被安装在靠前一点的轨道上的电磁 体（S极）所吸引，并且同时又被安装在轨道上稍后一点的电磁体（N极） 所排斥。当列车前进时，在线圈里流动的电流流向就反转过来了。其结果就 是原来那个S极线圈，现在变为N极线圈了，反之亦然。这样，列车由于电 磁极性的转换而得以持续向前奔驰。根据车速，通过电能转换器调整在线圈 里流动的交流电的频率和电压。 具体地讲超导磁悬浮列车的车辆上装有车载超导磁体并构成感应动力集 成设备，而列车的驱动绕组和悬浮导向绕组均安装在地面导轨两侧，车辆上 的感应动力集成设备由动力集成绕组、感应动力集成超导磁铁和悬浮导向超 导磁铁三部分组成。当向轨道两侧的驱动绕组提供与车辆速度频率相一致的 三相交流电时，就会产生一个移动的电磁场，因而在列车导轨上产生磁波， 这时列车上的车载超导磁体就会受到一个与移动磁场相同步的推力，正是这
上海磁悬浮列车中英双版
上海磁悬浮列车 磁悬浮列车是一种利用磁极吸引力和排斥力的高科技交通工具。简单地说，排斥力使列车悬起来、吸引力让列车开动。磁悬浮列车上装有电磁体，铁路底部则安装线圈。通电后，地面线圈产生的磁场极性与列车上的电磁体极性总保持相同，两者“同性相斥”，排斥力使列车悬浮起来。铁轨两侧也装有线圈，交流电使线圈变为电磁体。它与列车上的电磁体相互作用，使列车前进。列车头的电磁体（N极）被轨道上靠前一点的电磁体（S极）所吸引，同时被轨道上稍后一点的电磁体（N极）所排斥——结果是一“推”一“拉”。磁悬浮列车运行时与轨道保持一定的间隙（一般为1—10cm），因此运行安全、平稳舒适、无噪声，可以实现全自动化运行。磁悬浮列车的使用寿命可达35年，而普通轮轨列车只有20—25年。磁悬浮列车路轨的寿命是80年，普通路轨只有60年。此外，磁悬浮列车启动后39秒内即达到最高速度，目前的最高时速是552公里。据德国科学家预测，到2014年，磁悬浮列车采用新技术后，时速将达1000公里。而一般轮轨列车的最高时速为350公里。 “常导型”磁悬浮列车 世界第一条磁悬浮列车示范运营线——上海磁悬浮列车，建成后，从浦东龙阳路站到浦东国际机场，三十多公里只需6～7分钟。上海磁悬浮列车是“常导磁吸型”（简称“常导型”）磁悬浮列车。是利用“异性相吸”原理设计，是一种吸力悬浮系统，利用安装在列车两侧转向架上的悬浮电磁铁，和铺设在轨道上的磁铁，在磁场作用下产生的吸力是车辆浮起来。 列车底部及两侧转向架的顶部安装电磁铁，在“工”字轨的上方和上臂部分的下方分别设反作用板和感应钢板，控制电磁铁的电流使电磁铁和轨道间保持1厘米的间隙，让转向架和列车间的吸引力与列车重力相互平衡，利用磁铁吸引力将列车浮起1厘米左右，使列车悬浮在轨道上运行。这必须精确控制电磁铁的电流。 悬浮列车的驱动和同步直线电动机原理一模一样。通俗说，在位于轨道两侧的线圈里流动的交流电，能将线圈变成电磁体，由于它于列车上的电磁体的相互作用，使列车开动。 列车头部的电磁体N极被安装在靠前一点的轨道上的电磁体S极所吸引，同时又被安装在轨道上稍后一点的电磁体N极所排斥。列车前进时，线圈里流动的电流方向就反过来，即原来的S极变成N 极，N极变成S极。循环交替，列车就向前奔驰。 稳定性由导向系统来控制。“常导型磁吸式”导向系统，是在列车侧面安装一组专门用于导向的电磁铁。列车发生左右偏移时，列车上的导向电磁铁与导向轨的侧面相互作用，产生排斥力，使车辆恢复正常位置。列车如运行在曲线或坡道上时，控制系统通过对导向磁铁中的电流进行控制，达到控制运行目的。 “常导型”磁悬浮列车的构想由德国工程师赫尔曼?肯佩尔于1922年提出。 “常导型”磁悬浮列车及轨道和电动机的工作原理完全相同。只是把电动机的“转子”布置在列车上，将电动机的“定子”铺设在轨道上。通过“转子”，“定子”间的相互作用，将电能转化为前进的动能。我们知道，电动机的“定子”通电时，通过电磁感应就可以推动“转子”转动。当向轨道这个“定子”输电时，通过电磁感应作用，列车就像电动机的“转子”一样被推动着做直线运动。 上海磁悬浮列车时速430公里，一个供电区内只能允许一辆列车运行，轨道两侧25米处有隔离网，上下两侧也有防护设备。转弯处半径达8000米，肉眼观察几乎是一条直线；最小的半径也达1300米。
中低速磁悬浮技术简析
中低速磁悬浮技术简析 中低速磁悬浮轨道交通是一种依靠磁悬浮列车五个转向架悬浮系统及直线电机牵引系统实现无接触和非粘着牵引抱轨运行的交通方式，因其技术先进、功能强大、节能环保、性价比高，我国具有自主知识产权，受到社会广泛青睐，是一种先进、经济、环保的交通方式。一般认为，高速磁悬浮适合远距离交通，而中低速磁悬浮适合近距离交通。 长沙中低速磁浮工程连接高铁长沙南站和长沙黄花国际机场，初期设车站3座，预留车站2座，线路全长18.54公里，总投资46.04亿元，于2014年5月开工，2015年12月26日建成并试运行，建设工期20个月，计划2016年上半年正式通车运营。 长沙中低速磁浮工程是中国国内第一条自主设计、自主制造、自主施工、自主管理的中低速磁悬浮，是继上海以来又一个开通磁悬浮的城市，也是湖南省践行“一带一路”的重点项目。铁四院以中国铁建名义采取“股权投资+设计施工总承包+采购+研发+制造+联调联试+运营维护+后续综合开发”独创性建设模式承建的长沙磁悬浮工程，是中国第一条中低速磁悬浮轨道交通商业线。 相对于地铁、轻轨、新型有轨电车等主要城市轨道交通运输方式，中低速磁悬浮轨道交通具有以下优势： 一是低噪音。运行噪声约62分贝，低于人正常说话的噪声值，是“超静交通”的代表。 二是低成本。长沙中低速磁浮交通转弯半径小、爬坡能力强，特别适合在城市中穿梭。综合造价约2亿元/公里，与地铁相比具备明显的价格优势。其次目前轮轨交通的年运营维护成本是总投资的
4.4％左右。中低速磁悬浮轨道交通后期维护费用较低，年运营维修费理论值约为总投资的1.2％。 三是低辐射。经科学检测，长沙磁浮交通辐射值1米外小于电磁炉、3米外不到微波炉的一半、5米外比电动剃须刀更低，堪称绿色“环保交通”的典范。 四是低震动。列车沿轨道无接触运行，无车轮摩擦与冲击。可实现有害气体零排放，由于没有车轮磨耗，也不会在运行中产生铁粉或橡胶粉尘，最大限度避免环境污染。 中低速磁悬浮在柳州落地，存在以下几点问题： 1、运量较低，且其车厢编组调整较其他制式困难。轻轨每小时运量为1.5至3万人，中低速磁悬浮每小时运量为0.8至1.5万人。目前长沙磁悬浮采用三节车厢编组，每列最大载客量约为500人，且调整其车厢编组过程需要2-3个月周期（咨询中车株机技术人员数据）。轻轨一般采用四节车厢编组，B型车厢最大载客量约为1000人，客流高峰期间增加车厢编组方便。 2、一般来说中低速磁悬浮采用高架敷设。线路经过市区采用高架，对柳州的山水城市景观是否有影响需要进一步论证。 3、中低速磁悬浮在长沙尚处于试运营阶段，国内尚未有成熟的商业运营城市，其技术还在提升阶段，运营的成熟性、可靠性还有待实践检验。 4、中低速磁悬浮作为一种新的技术进行推广，大众的接受需要过程。深圳8号线曾经计划以磁悬浮高架方式建设，曾受到莲塘和沙头角片区居民的强烈反对，导致项目方案全盘否定，前期工作进展缓慢，目前新的方案正在论证中。长沙磁悬浮也是选择从长沙火车南站至黄花机场的郊区线路。
磁悬浮列车发展史
磁悬浮列车发展史 磁悬浮列车 2003-12-31 磁悬浮列车是自大约200年前斯蒂芬森的“火箭”号蒸气机车问世以来铁路技术最根本的突破。磁悬浮列车在今天看似乎还是一个新鲜事物，其实它的理论准备已有很长的历史。磁悬浮技术的研究源于德国，早在1922年德国工程师赫尔曼·肯佩尔就提出了电磁悬浮原理，并于1934年申请了磁悬浮列车的专利。进入70年代以后，随着世界工业化国家经济实力的不断加强，为提高交通运输能力以适应其经济发展的需要，德国、日本、美国、加拿大、法国、英国等发达国家相继开始筹划进行磁悬浮运输系统的开发。而美国和前苏联则分别在七八十年代放弃了这项研究计划，目前只有德国和日本仍在继续进行磁悬浮系统的研究，并均取得了令世人瞩目的进展。下面把各主要国家对磁浮铁路的研究情况作一简要介绍。 日本于1962年开始研究常导磁浮铁路。此后由于超导技术的迅速发展，从70年代初开始转而研究超导磁浮铁路。1972年首次成功地进行了2.2吨重的超导磁浮列车实验，其速度达到每小时50公里。1977年12月在宫崎磁浮铁路试验线上，最高速度达到了每小时204公里，到1979年12月又进一步提高到517公里。1982年11月，磁浮列车的载人试验获得成功。1995年，载人磁浮列车试验时的最高时速达到411公里。为了进行东京至大阪间修建磁浮铁路的可行性研究，于1990年又着手建设山梨磁悬浮铁路试验线，首期18.4公里长的试验线已于1996年全部建设完成。 德国对磁浮铁路的研究始于1968年（当时的联邦德国）。研究初期，常导和超导并重，到1977年，先后分别研制出常导电磁铁吸引式和超导电磁铁相斥式试验车辆，试验时的最高时速达到400公里。后来经过分析比较认为，超导磁浮铁路所需的技术水平太高，短期内难以取得较大进展，遂决定以后只集中力量发展常导磁浮铁路。1978年，决定在埃姆斯兰德修建全长31.5公里的试验线，并于1980年开工兴建，1982年开始进行不载人试验。列车的最高试验速度在1983年底达到每小时300公里，1984年又进一步增至400公里。目前，德国在常导磁浮铁路研究方面的技术已趋成熟。 与日本和德国相比，英国对磁浮铁路的研究起步较晚，从1973年才开始。但是，英国则是最早将磁浮铁路投入商业运营的国家之一。1984年4月，伯明翰机场至英特纳雄纳尔车站之间一条600米长的磁浮铁路正式通车营业。旅客乘坐磁浮列车从伯明翰机场到英特纳雄纳尔火车站仅需90秒钟。令人遗憾的是，在1995年，这趟一度是世界上唯一从事商业运营的磁浮列车在运行了
日本中低速磁悬浮技术及其应用前景
万方数据
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日本中低速磁悬浮技术及其应用前景 作者：石定寰， SHI Ding-huan 作者单位：国家科技部,北京,100862 刊名： 交通运输系统工程与信息 英文刊名：JOURNAL OF TRANSPORTATION SYSTEMS ENGINEERING AND INFORMATION TECHNOLOGY 年，卷(期)：2007,7(5) 被引用次数：9次 参考文献(7条) 1.王庆云中国交通发展的演进过程及问题思考[期刊论文]-交通运输系统工程与信息 2007(1) 2.吴晓我国"十一五"交通发展规划中若干问题的探讨[期刊论文]-交通运输系统工程与信息 2006(6) 3.石定寰论我国科技发展与科技创新的策略与技术关键[期刊论文]-交通运输系统工程与信息 2003(1) 4.毛保华磁悬浮技术在中国的应用前景分析 2006 5.Vukan R Vuchic;Jeffrey M Casello An evaluation of maglev technology and its comparison with high speed rail 2002(02) 6.吴丹高速磁悬浮列车运行控制与传统轮轨列车运行控制的比较[期刊论文]-交通运输系统工程与信息 2003(4) 7.严陆光;李耀华磁悬浮技术的发展及其在中国的商业应用 2007 本文读者也读过(10条) 1.佟力华.马沂文.胥刃佳适用于城市交通的中低速磁悬浮技术[期刊论文]-电力机车与城轨车辆2003,26(5) 2.戴政磁悬浮技术综述[期刊论文]-中小型电机2000,27(2) 3.王丽茹.张彦军磁悬浮技术在工程实践中的应用分析[期刊论文]-职业2010(17) 4.毛保华.黄荣.贾顺平.MAO Bao-hua.HUANG Rong.JIA Shun-ping磁悬浮技术在中国的应用前景分析[期刊论文]-交通运输系统工程与信息2008,8(1) 5.蒋金周磁悬浮技术及其应用与发展分析[期刊论文]-机电一体化2004,10(1) 6.张佩竹.Zhang Peizhu中低速磁悬浮技术特征及工程化研发[期刊论文]-铁道标准设计2006(z1) 7.张士勇磁悬浮技术的应用现状与展望[期刊论文]-工业仪表与自动化装置2003(3) 8.徐晓美.朱思洪.XU Xiao-mei.ZHU Si-hong磁悬浮技术及其工程应用[期刊论文]-农机化研究2005(6) 9.徐安.李永善磁悬浮技术在德国的发展[期刊论文]-城市轨道交通研究2001,4(2) 10.磁悬浮技术揭秘:全世界人都会到中国买技术[期刊论文]-硅谷2010(11) 引证文献(6条) 1.蒋艾伶单轨交通发展现状与趋势[期刊论文]-科技与企业 2015(13) 2.佟来生,张文跃,罗华军,李晓春单模块电磁铁静态悬浮特性研究[期刊论文]-电力机车与城轨车辆 2013(05) 3.俞洪磁悬浮轴承的数字仿真研究[期刊论文]-科技信息 2010(05) 4.陶兴中低速磁悬浮轨道梁关键设计参数研究[学位论文]硕士 2008 5.刘卫东日本Linimo磁浮线的技术特点和运行情况[期刊论文]-城市轨道交通研究 2014(04) 6.毛保华,黄荣,贾顺平磁悬浮技术在中国的应用前景分析[期刊论文]-交通运输系统工程与信息 2008(01) 引用本文格式：石定寰.SHI Ding-huan日本中低速磁悬浮技术及其应用前景[期刊论文]-交通运输系统工程与信息 2007(5)
中低速磁悬浮与轻轨、地铁的比较
中低速磁悬浮在城市轨道交通中的运用 磁悬浮技术的研究源于德国,1922年德国工程师赫尔曼·肯佩尔提出了电磁悬浮原理,1934年他申请了磁悬浮列车的专利,1953年完成科学报告《电子悬浮导向的电力驱动铁路机车车辆》。20世纪70年代以后,世界工业化国家经济实力不断加强,为提高交通运输能力以适应经济发展的需要,德国、日本、美国、加拿大、法国、英国等发达国家相继开始对磁悬浮运输系统进行开发,并取得令人瞩目的进展。 磁悬浮列车与传统轮轨列车不同，它用电磁力将列车浮起，导向和驱动。在运行时不与轨道发生摩擦，中低速磁悬浮列车（时速小于200km）在运行时发出的噪声非常低。此外，磁悬浮列车还具有速度高，制动快，爬坡能力强，转弯半径小，振动小，舒适性好等优点。在修建城市轨道交通线路的造价攀升的情况下，中低速磁悬浮线的性能价格比好的优势得以显示出来。 1 磁悬浮技术的种类 目前，载人试验获得成功的磁浮列车系统有3种，它们的磁悬原理和系统技术完全不同，不能兼容。 （1）用常导磁吸式（EMS）进行悬浮导向，同步长定子直线电机驱动的高速磁浮列车系统。以德国的TR（Trans rapid）磁浮列车系统为代表。TR采用常规电导吸引的方式进行悬浮和导向，悬浮的气隙较小，一般为 10mm 左右；由地面一次控制的直线同步电机驱动。我国上海机场磁悬浮线就是引进的德国 TR系统 （2）采用超导磁斥式（EDS)进行悬浮和导向，同步长定子直线电机驱动的高速磁浮列车系统。 高速超导磁悬浮列车以日本的ML系统为代表。车上的超导线圈在低温下进入超导状态，通电后产生很强的磁场，列车运动时，超导磁体使线路上的导体产生感应电流，该电流也将产生磁场，并与车上的超导磁体形成斥力，使车辆悬浮（悬浮高度较大，一般为100mm左右）。列车由地面一次控制的线性同步电机进行驱动，同步电机定子三相绕组铺设在地面线路两侧，无需通过弓网受电方式供电。
上海高速磁悬浮地面牵引供电系统
1 引言 近些年来，磁浮列车以其高速、节能、安全、舒适、环保等优点日益受到人们越来越多的关注。目前德国和日本是世界上磁浮列车研究最多的国家：德国已经研制了tr系列吸力型磁浮列车，并在埃姆斯兰建造了大型试验用的tve试验线;日本也研制了mlu系列斥力型磁浮列车和hsst系列吸力型磁浮列车，并修建了山梨试验线。我国也在积极开展这方面的研究工作，上海已从德国引进了tr08型磁浮列车，并已投入了商业运行，同时也拉开了消化吸收其先进技术的序幕。在磁浮列车运行系统中，合理有效的牵引供电系统是实现磁浮列车高速可靠运行的关键之一，故而成为本文的主要研究对象。 2 磁浮列车牵引供电系统概况 磁浮列车按照动力源（直线电动机）定子的长短相应可分为短定子直线电动机驱动的磁浮列车和长定子直线电动机驱动的磁浮列车。短定子直线电动机是将定子绕组安装在车体的底部，通过向磁浮列车提供变压变频的电源，由车上的短定子产生行波磁场; 轨道上安置结构较为简单的长转子，这种结构多用于直线异步牵引电动机的驱动系统。由于列车通过受流器供电，而高速受流困难使列车运行速度、异步电机的功率因数及效率均受到限制，因此该系统仅用于低速小功率短距离的电力牵引。长定子直线同步电动机驱动的磁浮列车的底部安置有直线电机的转子，整条轨道上安装同步电机的长定子绕组。磁浮列车内部对转子的供电简单，没有高速受流的困难。采用这种直线同步电动机驱动，适合于高速、大功率、长距离的电力牵引。德国和日本均采用这种系统。德国研制了常导吸浮式磁浮列车：由车上常导电流产生的电磁吸引力吸引轨道下方的导磁体，使列车浮起。常导电流比较容易获得，通常由蓄电池或感应式发电线圈等设备产生电流，供给同步直线电动机的转子。但常导系统电磁吸引力相对较小，列车悬浮高度约10mm，故对控制精度的要求很高。日本研制的超导斥浮型磁浮列车是由车上强大的超导电流产生极强的电磁场，该电磁场相对线路侧墙上的8字形导电环高速移动，使导电环感应出强大的环流，在8字形下半环中形成推斥磁场，而上半环中则形成吸力磁场，使列车悬浮。该悬浮系统是一个无需反馈控制的稳定系统，而且悬浮高度可在10cm左右，从而使控制相对简单。 3 上海高速磁浮列车的牵引供电系统［1］ 上海运营的高速磁浮列车是从德国引进的tr08型磁浮列车，采用长定子直线同步电动机和常导吸浮式系统。其牵引供电系统如图1所示，由高压变压器（110kv/20kv）、输入变压器、输入变流器、逆变器和输出变压器等主要部件构成。 磁悬浮列车牵引供电系统从110kv网压经高压变压器变为20kv，再由输入变压器和输入变流器变为±2500v的直流电压。从直流环节来的直流电压，由三相三点式逆变器产生可变频率（0～300hz）、可变幅值（0～×4.3kv）、可调相角（0～360°）的三相交流电。磁悬浮列车的牵引变流器有两种工作模式：
中国磁悬浮列车原理
磁悬浮列车 1.磁悬浮技术的原理 磁悬浮技术的系统，是由转子、传感器、控制器和执行器4部分组成，其中执行器包括电磁铁和功率放大器两部分。假设在参考位置上，转子受到一个向下的扰动，就会偏离其参考位置，这时传感器检测出转子偏离参考点的位移，作为控制器的微处理器将检测的位移变换成控制信号，然后功率放大器将这一控制信号转换成控制电流，控制电流在执行磁铁中产生磁力，从而驱动转子返回到原来平衡位置。因此，不论转子受到向下或向上的扰动，转子始终能处于稳定的平衡状态。 2.磁悬浮技术的应用 国际上对磁悬浮轴承的研究工作也非常活跃。1988年召开了第一届国际磁悬浮轴承会议，此后每两年召开一次。1991年，美国航空航天管理局还召开了第一次磁悬浮技术在航天中应用的讨论会。现在，美国、法国、瑞士、日本和中国都在大力支持开展磁悬浮轴承的研究工作。国际上的这些努力，推动了磁悬浮轴承在工业上的广泛应用。 国内对磁悬浮轴承的研究工作起步较晚，尚处于实验室阶段，落后外国约20年。1986年，广州机床研究所与哈尔滨工业大学首先对“磁力轴承的开发及其在FMS中的应用”这一课题进行了研究。此后，清华大学、西安交通大学、天津大学、山东科技大学、南京航空航天大学等都在进行这方面的研究工作。 目前在工业上得到广泛应用的基本上都是传统的磁悬浮轴承(需要位置传感器的磁悬浮轴承)，这种轴承需要5个或10个非接触式位置传感器来检测转子的位移。由于传感器的存在，使磁悬浮轴承系统的轴向尺寸变大、系统的动态性能降低，而且成本高、可靠性低。此外，由于传感器的价格较高，从而导致磁悬浮轴承的售价很高，大大限制了它在工业上的推广应用。 2009年8月，参观者在北京看磁悬浮列车轨道，北京城建设计研究总院的总工杨秀仁透露，北京正在做一条磁悬浮线的长期规划———通往门头沟的S1轨道线路正在筹划，计划采用中国自主研发的磁悬浮技术。而由北京控股磁悬浮技术发展有限公司和国防科技大学合作的中低速磁浮列车，是中国唯一具有完全自主知识产权的磁悬浮列车。 3.磁悬浮技术的前景 随着电子元件的集成化以及控制理论和转子动力学的发展，经过多年的研究工作，国内外对该项技术的研究都取得了很大的进展。但是不论是在理论还是在产品化的过程中，该项技术都存在很多的难题，其中磁悬浮列车的技术难题是悬浮与推进以及一套复杂的控制系统，它的实现需要运用电子技术、电磁器件、直线电机、机械结构、计算机、材料以及系统分析等方面的高技术成果。需要攻关的是组成系统的技术和实现工程化。 磁悬浮轴承面向电力工程的应用也具有广阔的前景，根据磁悬浮轴承的原理，研制大功率的磁悬浮轴承和飞轮储能系统以减少调峰时机组启停次数；进行以磁悬浮轴
磁悬浮列车主要由悬浮系统
磁悬浮列车主要由悬浮系统、推进系统和导向系统三大部分组成，见图3。尽管可以使用与磁力无关的推进系统，但在目前的绝大部分设计中，这三部分的功能均由磁力来完成。下面分别对这三部分所采用的技术进行介绍。 悬浮系统：目前悬浮系统的设计，可以分为两个方向，分别是德国所采用的常导型和日本所采用的超导型。从悬浮技术上讲就是电磁悬浮系统（EMS）和电力悬浮系统（EDS）。图4给出了两种系统的结构差别。 电磁悬浮系统（EMS）是一种吸力悬浮系统，是结合在机车上的电磁铁和导轨上的铁磁轨道相互吸引产生悬浮。常导磁悬浮列车工作时，首先调整车辆下部的悬浮和导向电磁铁的电磁吸力，与地面轨道两侧的绕组发生磁铁反作用将列车浮起。在车辆下部的导向电磁铁与轨道磁铁的反作用下，使车轮与轨道保持一定的侧向距离，实现轮轨在水平方向和垂直方向的无接触支撑和无接触导向。车辆与行车轨道之间的悬浮间隙为10毫米，是通过一套高精度电子调整系统得以保证的。此外由于悬浮和导向实际上与列车运行速度无关，所以即使在停车状态下列车仍然可以进入悬浮状态。 电力悬浮系统（EDS）将磁铁使用在运动的机车上以在导轨上产生电流。由于机车和导轨的缝隙减少时电磁斥力会增大，从而产生的电磁斥力提供了稳定的机车的支撑和导向。然而机车必须安装类似车轮一样的装置对机车在“起飞”和“着陆”时进行有效支撑，这是因为EDS在机车速度低于大约25英里/小时无法保证悬浮。EDS系统在低温超导技术下得到了更大的发展。 超导磁悬浮列车的最主要特征就是其超导元件在相当低的温度下所具有的完全导电性和完全抗磁性。超导磁铁是由超导材料制成的超导线圈构成，它不仅电流阻力为零，而且可以传导普通导线根本无法比拟的强大电流，这种特性使其能够制成体积小功率强大的电磁铁。
上海磁悬浮列车
原理上海磁悬浮列车是“常导磁吸型”（简称“常导型”）磁悬浮列车。是利用“异性相吸”原理设计，是一种吸力悬浮系统，利用安装在列车两侧转向架上的悬浮电磁铁，和铺设在轨道上的磁铁，在磁场作用下产生的吸力是车辆浮起来。 世界第一条磁悬浮列车示范运营线——上海磁悬浮列车，建成后试运行了一段时间。 磁悬浮有哪些优缺点？为什么引起如此大的争议？ 磁悬浮列车有许多优点：列车在铁轨上方悬浮运行，铁轨与车辆不接触，不但运行速度快，能超过500 千米/小时，而且运行平稳、舒适，易于实现自动控制；不排出有害的废气，有利于环境保护；可节省建设经费；运营、维护和耗能费用低。 磁悬浮列车的缺点：磁悬浮列车突然情况下的制动能力不可靠，不如轮轨列车。在陆地上的交通工具没有轮子是很危险的。因为列车要从动量很大降到静止，要克服很大的惯性，只有通过轮子与轨道的制动力来克服。 磁悬浮列车需要高架，高架梁的绕度必须小于1毫米，因此，高架桥跨一般要小于25米，桥墩基础要深30米以上。比如在上海到杭州的地面上要形成一道200多公里的挡墙。此外，由于运行动力学的影响，轨道两侧各100米内是不允许有其他建筑物的。修建沪杭磁悬浮，占地多，对环境影响比较大。 北京有关磁悬浮的《公示》说明电磁环境影响：主要发生在地面高架桥段，高架线磁悬浮列车运行时可能会对开放式电视接收用户产生电磁干扰以及对人体健康的影响。 磁悬浮列车是连接上海机场和经济新区浦东以及老市中心的主要交通工具。然而这条线路，并没有把机场和浦东中心、老市中心以及上海火车站直接连接起来，只把机场和浦东龙阳 路２号地铁站连接起来，旅客们必须在此中转。这样，上海市的一般旅客，要先乘坐公共 汽车或地铁，再换乘２号地铁，最后再换乘世界上最先进的磁悬浮列车到机场。根据德国 公共交通的经验，一次换乘，旅客尚能接受；二次换乘，部分旅客将不优先选用公共交通 工具；三次换乘，只剩下不得不采用公共交通的顾客。从公共交通运输网的组成来看，选 用最高时速４５０公里的磁悬浮列车来连接相距３３公里的两地，并非合理的选择，因为 磁悬浮列车的速度快、时间短的优点并显示不出来，而换车等车的时间和麻烦，超过选用磁悬浮列车所能节约的时间和舒适 有人算了一笔账，按照目前的设计水平，磁悬浮列车９节车箱可坐９５９人，每小时 可发车１２列，双向运量可达２, ３万人，按每天运行１８小时计算，最大年运量可达
2020年公务员考试常识积累：磁悬浮列车
2020年公务员考试常识积累：磁悬浮列车 磁悬浮列车是由无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统组成的新型交通工具，磁悬浮列车分为超导型和常导型两大类。简单地说，从内部技术而言，两者在系统上存在着是利用磁斥力、还是利用磁吸力的区别。从外部表象而言，两者存在着速度上的区别：超导型磁悬浮列车最高时速可达500公里以上（高速轮轨列车的最高时速一般为300—350公里），在1000至1500公里的距离内堪与航空竞争；而常导型磁悬浮列车时速为400～500公里，它的中低速则比较适合于城市间的长距离快速运输。 磁悬浮列车原理 磁悬浮列车利用电磁体“同性相斥”的原理，让磁铁具有抗拒地心引力的能力，使车体完全脱离轨道，悬浮在距离轨道约1厘米处，腾空行驶，创造了近乎“零高度”空间飞行的奇迹。 磁悬浮列车由于磁铁有同性相斥和异性相吸两种形式，故磁悬浮列车也有两种相应的形式：一种是利用磁铁同性相斥原理而设计的电磁运行系统的磁悬浮列车，它利用车上超导体电磁铁形成的磁场与轨道上线圈形成的磁场之间所产生的相斥力，使车体悬浮运行的铁路。 另一种则是利用磁铁异性相吸原理而设计的电动力运行系统的磁悬浮列车，它是在车体底部及两侧倒转向上的顶部安装磁铁，在T形导轨的上方和伸臂部分下方分别设反作用板和感应钢板，控制电磁铁的电流，使电磁铁和导轨间保持10—15毫米的间隙，并使导轨钢板的排斥力与车辆的重力平衡，从而使车体悬浮于车道的导轨面上运行。 磁悬浮列车利用“同性相斥，异性相吸”的原理，让磁铁具有抗拒地心引力的能力，使车体完全脱离轨道，悬浮在距离轨道约1厘米处，腾空行驶，创造了近乎“零高度”空间飞行的奇迹。 相关介绍 磁悬浮列车是一种靠磁悬浮力（即磁的吸力和排斥力）来推动的列车。由于其轨道的磁力使之悬浮在空中，行走时不需接触地面，因此只有空气的阻力。磁悬浮技术的研究源于德国，早在1922年德国工程师赫尔曼·肯佩尔就提出了电磁悬浮原理，并于1934年申请了磁悬浮列车的专利。1970年以后，随着世界工业化国家经济实力的不断加强，为提高交通运输能力以适应其经济发展的需要，德国、日本、美国、加拿大、法国、英国等发达国家相继开始筹划进行磁悬浮运输系统的开发。2009年6月15日，国内首列具有完全自主知识产权
上海磁悬浮列车
来，认识磁悬浮列车 认识磁悬浮列车 我国人口众多，资源的人均占有量远远低于世界平均水平。所以在考虑发展我国交通运输系统时，应结合我国国情。发展高速、节能、少污染、占地少的公共交通系统，而磁悬浮列车正是能满足这样要求的较为现实的新型交通工具。它的发展将会大大促进我国高新技术的发展，也可带动一批新兴企业的成长。 磁悬浮列车是一种利用电磁磁极间产生吸引力、排斥 力的作用原理，以直线电机作为推动力前进的新型交通工具。简单地说，排斥力使列车悬起来，吸引力让列车开动起来。 尽管我们还将磁悬浮列车的轨道称为“铁路”，但这两个字已经不够贴切了。就拿铁轨来说，实际上它已不复存在——轨道只剩下一条，而且也不能称其为“轨道”了，因为轮子并没有从上面滚过——事实上连轮子也没有了。它运行时并不接触轨道，只是在离轨道上10厘米的高度“飞行”。 上海磁悬浮列车 世界上第一条以商业运营为目的的磁悬浮列车试验线，将于两年后在上海浦东建成通车。这一消息一经公布，“磁悬浮列车”立刻成了上海最引人注目，同时又是最令上海人骄傲的一个新名词。因为两年后，从浦东龙阳路起始站乘上磁 悬浮列车，只需6分钟就能到达浦东国际机场。而同样的路程，如果乘出租车，在道路通畅的情况下，至少需要30分钟。 磁悬浮列车是一种利用电磁磁极间产生吸引力、排斥力的作用原理，以直线电机作为推动力前进的新型交通工具。简单地说，排斥力使列车悬起来，吸引力让列车开动起来。 尽管我们还将磁悬浮列车的轨道称为“铁路”，但这两个字已经不够贴切了。就拿铁轨来说，实际上它已不复存在——轨道只剩下一条，而且也不能称其为“轨道”了，因为轮子并没有从上面滚过——事实上连轮子也没有了。它运行时并不接触轨道，只是在离轨道上10厘米的高度“飞行”。
磁悬浮列车原理
第九篇磁悬浮列车原理 §9.1磁悬浮列车综述 你一定听说过磁悬浮列车吧，最近它的上镜率可是居高不下，大家都在密切地关注着它的发展态势。我们一直都在盼望着火车的提速，可经过几轮的努力，却总是达不到心中理想的标准，如果你家住在西安，距北京1000多公里，原先回家要17个小时，现在要14个小时，唉，只减少了区区3个小时，还要有难熬的一宿呀！可是你知道吗？普通磁悬浮列车的时速就可以达到500公里/小时，那么，回家就只需要不到3个小时，跟飞机差不多了！ 其实，在本世纪五、六十年代，铁路曾经被认为是一个夕阳运输产业。因为面对航空、高速公路等运输对手的强劲挑战，它蜗牛般的爬行速度，已越来越不适应现代工业社会物流和人流的快速流动需要了。但七十年代以来，特别是近几年，随着铁路高速化成为世界的热点和重点，铁路重新赢回了它在各国交通运输格局中举足轻重的地位。法国、日本、俄国、美国等国家列车时速由200公里向300公里飞速发展。据1995年举行的国际铁路会议预测，到本世纪末，德国、日本、法国等国家的高速铁路运营时速将达到360公里。 但要使列车在如此高的速度下持续行驶，传统的车轮加钢轨组成的系统，已经无能为力了。这是因为传统的轮轨粘着式铁路，是利用车轮与钢轨之间的粘着力使列车前进的。它的粘着系数随列车速度的增加而减小，走行阻力却随列车速度的增加而增加，当车速增至粘着系数曲线和走行阻力曲线的交点时，就达到了极限。据科研人员推算，普通轮轨列车最大时速为350-400公里左右。如果考虑到噪音、震动、车轮和钢轨磨损等因素，实际速度不可能达到最大时速。所以，欧洲、日本现在正运行的高速列车，在速度上已没有多大潜力。要进一步提高速度，必须转向新的技术，这就是超常规的列车－－磁悬浮列车。 尽管我们还将磁悬浮列车的轨道称为"铁路"，但这两个字已经不够贴切了。
磁悬浮原理
[转载]磁悬浮原理
磁悬浮转子真空计工作原理图 时间:2008-09-16 来源:真空技术网整理编辑:真空技术网 根据磁悬浮转子转速的衰减与其周围气体分子的外摩擦有关的原理制成的真空测量仪表称为磁悬浮转子真空计。 图22：磁悬浮转子真空计结构图 由图22可见，除了用于磁悬浮转子的螺旋线圈2外，在真空室下边还设置一敏感线圈5，通过伺服电路控制螺旋线圈2的电流，使转子悬浮在预定高度。在真空室两侧的一对驱动线圈3产生旋转磁场，驱动转子以每秒200～400转的速度自转。虽然转子在给定的垂直位置会自动地趋向磁场最强处(一般在垂直对称轴上)，但若受外界扰动，转子将围绕轴作水平振动。图中紧临真空室下方的阻尼钢针6可使这种振动衰减。 这种真空计是基于气体分子对自由旋转钢球的减速作用而工作的。当钢球被驱动线圈的磁场
从静止加速到每秒400转速之后，停止驱动场，由于气体分子摩擦的积分作用引起钢球自转速度衰减，其转速衰减与气体压力p有着严格的对应关系。 磁悬浮转子真空计是标准真空计，量程宽(10-1～10-5Pa)，用它作互校传递标准时，累积误差小，可靠性重复性好。 SKF公司最新推出磁浮轴承（图文） ＳＫＦ（斯凯孚）公司最新推出磁浮轴承。半导体工业需要极纯净的环境 来制造日益复杂的电路晶片，其中，ＴＭＰ（Turbo Molecular Pumps）涡轮子真 空泵主要是利用高速旋转的涡轮叶片转子，撞击气体分子后，把气体分子带出 制程腔体。由于需要高速旋转，传统陶珠轴承系统存在油气污染问题，目前业界已大量使用无接触的磁浮轴承。 ＳＫＦ磁浮轴承还可应用于三轴加工中心机床，主轴转速１０万转／分钟。 此主轴目前是展示阶段的原型，唯有依赖磁浮轴承才能达到如此高的转速，而如此高的表面加工精度及轴承寿命，是传统滚动轴承所无法达到的。 磁浮轴承的性能由于软件算法的改进而大大加强，坚固性，稳定性，经济性的提高使磁浮轴承从试验
中低速磁悬浮列车车下布线方式研究
中低速磁悬浮列车车下布线方式研究 简要介绍了城轨车辆车下主要布线方式。通过对磁悬浮列车车下结构地深入分析，总结出车下结构特点及对布线的影响。并结合此特点，提出了车下型腔穿线、支架布线等线缆布线方式。 标签：磁悬浮列车；车下结构；型腔穿线；支架布线 1 概述 中低速磁悬浮列车是一种新型的城市轨道交通工具。相对于地铁、轻轨等传统轮轨列车，磁悬浮列车运行时由于不与轨道直接接触，具有爬坡能力强、转弯半径小、噪声低、易维护等特点[1]，近年来越来越受到关注，已经成为轨道交通领域研究的热点。 由于运行技术原理较轮轨车辆有较大差别，磁悬浮列车在电气系统和列车走形部构成上更加复杂。电气系统一般包括悬浮控制系统、牵引逆变系统、直线电机系统、受流系统等子系统；列车走形部也由悬浮架和迫导向机构等机械构架取代了轮轨列车的转向架[2]。为了传输信号、电能，保证各个系统的协同工作，线缆连接是不可或缺的一部分。线缆布线质量和装配可靠性直接影响车辆性能和可靠性。目前，针对轮轨车辆如地铁、动车等布线技术的研究与应用较多，但对磁悬浮列车这种结构较特殊的车辆车下布线方式缺乏系统的研究。所以，研究如何规划磁悬浮列车线缆敷设路径、选择合理的布线方式具有十分重要的意义。 本文先介绍了城轨车辆电缆的主要布线方式，以中车株机公司某中低磁悬浮列车项目车辆为研究对象，对其电气系统构成及车下设备布置、机械结构进行了详细地分析。并结合车下结构特点，提出了控制电缆采用型腔穿线、主辅电缆用支架布线等线缆布线方法，通过工程实施验证，证明了布线方式的有效性。 2 城轨车辆主要电缆布线方式 城轨车辆所用电缆根据电压等级及功率分类，可分为H、A、B、C四个类别。按照国际布线标准，为防止电磁干扰同时满足各个电气系统的EMC要求，各类别电缆须单独敷设。目前城轨列车车下大多采用如下两种布线方式： 2.1 铝合金悬挂线槽 铝合金悬挂线槽整体呈长方形，包括主辅线槽区和控制线槽区。其中，主辅线槽区用来敷设H、A类别电压等级高的电缆，控制线槽区主要敷设B、C类别控制电缆和信号电缆[3]。线槽制作时，各 个线槽分区用铝合金隔板隔开，每个分区电缆单独设置出线口出线，能有效避免电磁干扰。如图1所示。
磁悬浮的前景展望
1真空磁悬浮列车 目前，西南交通大学牵引动力国家重点实验室课题组正在积极研发试验真空管道高速交通。在未来两三年内，实验室将推出时速600～1000千米的真空磁悬浮列车实验模型，10年之后可能投入运行。根据现在的理论研究，这种列车最高时速可达到2万千米。 2声悬浮 声悬浮是通过声音压力波使物质悬浮在稀薄的空气中。和电磁悬浮技术相比，它不受材料导电与否的限制，且悬浮和加热分别控制，因而可用以研究非金属材料和低熔点合金的无容器凝固。声悬浮现象最早是1886年被发现的，随着航天技术的进步和空间资源的开发利用，声悬浮逐渐发展成为一项很有潜力的无容器处理技术.声悬浮是高声强条件下的一种非线性效应，其基本原理是利用声驻波与物体的相互作用产生竖直方向的悬浮力以克服物体的重量，同时产生水平方向的定位力将物体固定于声压波节处。 3.发展前景问题 由于磁悬浮系统以电磁力完成悬浮、向导和驱动功能的，断电后磁悬浮的安全保障措施，尤其是列车停电后的制动问题仍然是要解决的问题。其高速稳定性和可靠性还需要很长时间的运行考验。常导磁悬浮技术的悬浮高度降低，因此对线路的平整度、路基下沉量级道岔结构方面的要求较超导技术更高。超导磁悬浮技术由于涡流效应悬浮能耗较常导轨技术更大，冷却系统重，强磁场对人体与环境都有影响。每一种新的交通工具的间世, 都极大地推动着社会的进步。回顾交通工具发展史, 我们发现汽车极大地方便了人们的生活,但长途运输能力差, 且日益增多的汽车数量使交通拥挤堵塞现象越来越严重，常规轮轨列车的运输量大, 但运行速度慢, 运行噪声大, 爬坡能力低, 高速轮轨列车要求轨道有很高的平整度, 在高速运行时, 能量消耗大, 铁轨和车轮的磨损很严重, 从而导致维修费用昂贵。飞机运行速度快, 但运精量小, 且事故往往是致命性的，磁悬浮列车是一种新的交通工具, 相对而言, 它有多方面的优点, 如高速, 运输量大, 安全,舒适, 无噪声等。综合各种因素，就目前而言，磁悬浮的发展是最有潜力，最有发展必要的。 纵览磁悬浮列车在世界上的发展状况, 一可以看到由于磁浮运输系统具有无轮轨接触、速度高、噪音小、能耗少、维持费用低、安全舒适等一系列优点, 使磁悬浮列车特别适于城市间或城市内的中短途交通运输, 并将成为介于传统火车、汽车与飞机之间的一种有力运输工具、日、英、美、加、苏等) 都已经或正在考虑将磁悬浮列车投入实际运营 世界上已开发的主要磁悬浮列车的发展现状及其速度适应范围归纳于表 磁悬浮技术在中国的前景 一：与发达国家相比, 我国磁悬浮系统的研发和建设环境具有以下特点： (1)技术上. 我国磁悬浮技术的研发起步较晚, 尤其是工程层面的工作.不过, 我国通过中德技术合 作于2003年建成了世界上第一条商用高速磁悬浮线路, 即上海浦东机场线, 极大地推动了 我国磁悬浮技术的研发.在引进、消化、吸收的基础上, 我国已经逐步具备了再创新的能力. 例如, 20 世纪90 年代以来, 原国家科委正式将“中低速磁悬浮列车关键技术研究”列入“八五”国家科技攻关计划, 由铁道科学研究院牵头, 国防科技大学、中科院电工所、西南交通
日本低速磁悬浮列车发展
综述ｑ浏辩 文章编号：１００２—７６１０（２００８）０１—０００１—０３ 回零低遭磁悬浮刻辜凌震 陈贵荣，龙志强 （国防科技大学磁悬浮工程研究中心，湖南长沙４１００７３） 摘要：介绍了日本低速磁悬浮列车的发展历程，以及研制的８组磁悬浮列车样车。 关键词：磁悬浮列车；发展；日本 中图分类号：Ｕ２７１文献标识码：Ｂ ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＬｏｗＳｐｅｅｄＭａｇｌｅｖＴｒａｉｎｉｎＪａｐａｎ ＣＨＥＮＧｕｉ—ｒｏｎｇ，ＬＯＮＧＺｈｉ—ｑｉａｎｇ （ＭＡＧＬＥＶＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒ，ＮａｔｉｏｎａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＤｅｆｅｎｓｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００７３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＤｅｓｃｒｉｂｅｄｉｓｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｈｉｓｔｏｒｙｏｆｔｈｅｌｏｗｓｐｅｅｄｍａｇｌｅｖｔｒａｉｎｉｎＪａｐａｎ．ａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅ８ｍａｇｌｅｖｓａｍｐｌｅｔｒａｉｎ－ｓｅｔｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍａｇｌｅｖｔｒａｉｎ；ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ；Ｊａｐａｎ ｌ概述 日本地少人多，历来重视铁路技术的发展，是世界上拥有最长时间发展轮轨高速铁路经验的国家。早在１９７２年，日本航空公司（ＪＡＬ）就将磁悬浮列车ＨＳＳＴ （ＨｉｇｈＳｐｅｅｄＳｕｒｆａｃｅＴｒａｎｓｐｏｒｔ）作为新一代陆地快速交通工具，其重要性已日益凸现。 ＨＳＳＴ系统是以常温吸引方式实现悬浮导向，以 直线感应电机（ＬＩＭ）为动力的线性机车。随着理论和 技术的日趋成熟，日本、德国等发达国家已具备进入商 业化运营的能力，并作为城市轨道及机场交通工具着 手进行了开发。 ２发展历程 ２．１开发ＨＳＳＴ的动机 ＨＳＳＴ的开发始于１９７４年初，当时德国开发的 ＴＲ－０４磁悬浮系统令人注目，且可以减少公害。考虑 到日本的实际情况，必须选择对环境影响小的交通工 具，这就是进行开发和研究的动机。 ２．２ＨＳＳＴ－０１磁悬浮列车 日本最早采用德国Ｋｒｕｓｓ—Ｍａｆｆｅｉ技术开展低速 磁悬浮技术的研究。它们的特点是： （１）倒Ｕ型轨道与Ｕ型电磁铁构成悬浮系统，具 有侧向自稳功能； （２）４个电磁铁直接固定在车厢底板上，４个电磁 收稿日期：２００７－０５—２８；修回日期ｔ２００７—０９—０３ 作者简介：陈贵荣（１９６５一），男，湖南浏阳人，副教授。铁之间是一种刚性结构约束，没有相对运动自由度； （３）采用短定子异步电机推进。 日本购买了这个专利，在此基础上开发了ＨＳＳＴ一０１磁悬浮列车（图１）。１９７５年１２月，在横滨市新杉田建设的长２００ｍ的直线轨道上首次悬浮行驶了重１ｔ、长４ｍ的ＨＳＳＴ－０１磁悬浮列车。９个月后，在川崎市东扇岛建设了全长１０００ｍ的直线轨道，开始了提速试验。１９７８年２月初，试验速度超过了目标速度３００ｋｍ／ｈ，达到３０７．８ｋｍ／ｈ。１９７９年２月，在国家资助下增加了纵曲线和半径２０００ｍ及２８０ｍ的弯道，并且将轨道线延长到了１６００ｍ。 图１ＨＳＳＴ－０１磁悬浮列车 ２．３ＨＳＳＴ－０２磁悬浮列车 日本航空公司在ＨＳＳＴ一０１的试验没有取得预期效果的基础上，于１９７８年５月制造了ＨＳＳＴ－０２磁悬浮列车（图２）。作为载人演示的试验车长约７ｍ，装备 了二系减振系统，乘坐非常舒适，在８人乘坐时以１００