磁悬浮技术.docx

磁悬浮列车科技名词定义中文名称：磁悬浮列车英文名称：maglev train;magnetic suspension train定义：以超导电磁铁相斥原理建设的铁路运输系统区别于通常的轮轨黏着式铁路其最高时速可以达到350〜500km所属学科：地理学（一级学科）；经济地理学（二级学科） 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 百科名片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，因此其阻力只有空气的阻力磁悬浮列车的最高速度 可以达每小时500公里以上，比轮轨高速列车的300多公里还要快手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、日本等发达国家相继开始筹划进行磁悬浮运 输系统的开发目录“常导型”介绍国产磁悬浮列车原理优点缺点面临的困难技术系统悬浮系统电磁悬浮系统电力悬浮系统推进系统发展历史最高时速历史近代发展类型常导型超导型实用型系统悬浮系统推进系统导向系统大事记意义“常导型”介绍国产磁悬浮列车原理优点缺点面临的困难技术系统悬浮系统电磁悬浮系统电力悬浮系统推进系统发展历史最高时速历史近代发展类型常导型超导型实用型系统悬浮系统推进系统导向系统大事记意义展开编辑本段“常导型”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8 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排斥力使车辆浮起来（利用 同名磁极相互排斥）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磁悬浮列车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 列车间的排斥力与列车重力相互平衡，利用磁铁排斥力将列车浮起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 编辑本段介绍线圈里流动的交流电，能将线圈变成电磁体，由于它与列车上的电磁体的相互作用，使 列车开动磁悬浮列车列车头部的电磁体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 米乘客不会有不适感轨道全线两边 50 米范围内装有目前国际上最 先进的隔离装置磁悬浮列车上海磁悬浮列车专线西起上海轨道交通2 号线的龙阳路站，东至上海浦东国际机场，专线全 长29．863公里由中德两国合作开发的世界第一条磁悬浮商运线2001年 3月 1日在浦东 挖下第一铲，2002年 12月 31日全线试运行，2003年 1月 4日正式开始商业运营。

是世界 第一条商业运营的磁悬浮专线这列当今世界上最酷的列车，带车头的车厢长27.196米，宽 3.7 米中间的车厢长24.768 米，14 分钟内能在上海市区和浦东机场之间打个来回置身其中，您将亲身体验到这架“陆 地客机”所带来的奇异感受它是 21 世纪理想的超级特别快车，世界各国都十分重视发展磁悬浮列车目前，中国 和日本、德国、英国、美国都在积极研究这种车日本的超导磁悬浮列车已经过载人试验， 即将进入实用阶段，运行时速可达 500 千米以上编辑本段国产磁悬浮列车西南交通大学在2000 年研制的世界第一辆载人高温超导磁悬浮列车“世纪号”以及后来 研制的载人常温常导磁悬浮列车“未来号”等受到胡锦涛、江泽民等党和国家领导人的高度关 注和充分肯定据介绍，早在 1994 年，西南交大就研制成功中国第一辆可载人常导低速磁 浮列车，但那是在完全理想的实验室条件下运行成功的磁悬浮列车2003 年，西南交大在四川成都青山磁悬浮列车线完工，该磁悬浮试验轨道长420 米，主要 针对观光游客，票价低于出租车费悬浮列车的原理并不深奥它是运用磁铁“同性相斥， 异性相吸”的性质，使磁铁具有抗拒地心引力的能力，即“磁性悬浮”。

科学家将“磁性悬浮” 这种原理运用在铁路运输系统上，使列车完全脱离轨道而悬浮行驶，成为“无磁悬浮列车 轮”列车，时速可达几百公里以上这就是所谓的“磁悬浮列车”，亦称之为“磁垫车”磁悬浮列车在磁力作用下，使车辆浮起，并沿着特殊的导轨运行有速度快噪音低费用 低等特点 编辑本段原理磁悬浮列车利用“同名磁极相斥，异名磁极相吸”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通俗的讲就是，在位于轨道两侧的线圈里流动的交流电，能将线圈变为电磁体。

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，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圈里流动的交流电的频 率和电压编辑本段优点磁悬浮列车 总的来说，磁悬浮列车具有高速，低噪音，环保，经济和舒适等特点磁悬浮列车从北京运行到上海，不超过4个小时，从杭州至上海只需2 3分钟在时速 达2 0 0公里时，乘客几乎听不到声响磁悬浮列车采用电力驱动，其发展不受能源结构， 特别是燃油供应的限制，不排放有害气体据专家介绍，磁悬浮线路的造价只是普通路轨的 8 5%，而且运行时间越长，效益会更明显因为，磁悬浮列车的路轨寿命可达8 0年，而 普通路轨只有6 0年磁悬浮列车车辆的寿命是3 5年，轮轨列车是2 0至2 5年此外， 磁悬浮列车的年运行维修费仅为总投资的1. 2%,而轮轨列车高达4 .4%磁悬浮高速 列车的运行和维修成本约是轮轨高速列车的1/4。

磁悬浮列车和轮轨列车乘客票价的成本 比约为1 ：2.8编辑本段缺点1. 磁悬浮有一大缺点，它的车厢不能变轨，不像轨道列车可以从一条铁轨借助道岔进入另一铁轨这磁悬浮列车样一来，如果是两条轨道双向通行，一条轨道上的列车只能从一个起点驶向终点，到终点后， 原路返回而不像轨道列车可以换轨到另一轨道返回因此，一条轨道只能容纳一列列车往 返运行，造成浪费磁悬浮轨道越长，使用效率越低2. 由于磁悬浮系统是凭借电磁力来进行悬浮，导向和驱动功能的，一旦断电，磁悬浮列 车将发生严重的安全事故，因此断电后磁悬浮的安全保障措施仍然没有得到完全解决3. 强磁场对人的健康，生态环境的平衡与电子产品的运行都会产生不良影响 编辑本段面临的困难磁悬浮列车磁悬浮列车虽然具有这么多的好处，但到目前为止，世界上只有上海浦东磁悬浮铁路真正投 入商业运营尽管日本和德国已经有了实验路线，尽管2005年上海浦东机场到市区30 公里长的线路将投入正式运营，但磁悬浮列车要想如同现今的普通轮轨式铁路那般，成为民 众日常交通工具，似乎还遥遥无期那么，究竟是什么原因呢？首先是安全方面由于磁悬浮系统必须辅之以电磁力完成悬浮、导向和驱动，因此在断 电情况下列车的安全就不能不是一个要考虑的问题。

此外，在高速状态下运行时，列车的稳 定性和可靠性也需要长期的实际检验还有，则是建造时的技术难题由于列车在运行时需 要以特定高度悬浮，因此对线路的平整度、路基下沉量等的要求都很高而且，如何避免强 磁场对人体及环境的影响也一定要考虑到参加修建上海磁悬浮快速列车的电力专家介绍，敷设在磁浮工程全线的电缆，是德国进 口的一种普通铝芯制咼压电缆，受电后将产生2 0KV咼压专家提醒有关部门，要注意工 程沿线周围施工安全，并加强对沿线电缆的保护力度，以防止意外事故发生即便有解决以上技术难题的手段，但是又牵涉到另外一个问题——钱上海段约30公里的线路设计投资为100亿元人民币，而德国的两条线路，一条3 6. 8公里长，将耗资约16亿欧元；另一条长度7 8. 9公里，则将耗资3 2亿欧元（1欧元约等于10元人民币）实际施工中，根据地形、路面及设计运送能力的不同，当然造价也会相差较大但无论如何 一公里的路线至少需要3亿元人民币的投资，也就是说，1厘米线路就得花上3 0 00元！磁悬浮列车原理：利用磁铁吸引力使车辆浮起来的磁悬浮列车，用的是“T”形导轨，车辆的两侧下部向 导轨的两边环抱在车辆的下部的内翻部分面上装有磁力强大的电磁铁，导轨底部设有钢板。

钢板在上，电磁铁在下 所谓电磁铁，就是一个金属线圈，当电流流经线圈时，能产生磁 力吸引钢板，因而车辆被向上抬举当吸引力与车辆重力平衡，车辆就可悬浮在导轨上方的 一定高度上改变电流，也就改变磁场强度，使悬浮的高度得到调整另一种磁悬浮列车， 采用相斥磁力使车辆浮起它的轨道是“U”形的当列车向前运动时，车辆下面的电磁铁就 使埋在轨道内的线圈中感应出电流，使轨道内线圈也变成了电磁铁，而且它与车辆下的磁铁 产生相斥的磁力，把车辆向上推离轨道利用相斥磁力悬浮的列车，一开动很快就可以加速到时速50公里，跑了50—60米的距 离之后，便在轨道上悬浮起来列车沿着地面越“飞”越。