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磁悬浮电机实验装置

发布时间:2022-08-21 09:48:52

㈠ 磁悬浮风力发电机的原理

磁悬浮风力发电机的工作原理是:采用磁悬浮技术理论、将电机线圈悬浮于一定的空间,在没有任何机械摩擦阻力以及在风力作用下,使电机转动并切割磁力线发出交流电。

㈡ 磁悬浮列车的工作原理

磁悬浮列车由于悬浮起一定的高度,使车轮与导轨脱离,故不能依靠它们之间的摩擦力产生牵引力使车辆前进,而是采用一种叫做直线电机的推进装置作为列车的牵引动力。
直线电机是从旋转电机演变而来的。它的基本构成和作用原理与普通旋转电机类似,就如同将旋转电机沿半径方向切开展平而成。于是,其传动方式也就由旋转运动变为直线运动。
由于技术、安全和经济等方面的原因,特别是轮轨间粘着条件的限制,近代高速轮轨接触式传动系统,已经达到了最大的限制速度。20世纪初,许多发达国家均在探索取代传统的接触传动的新途径,纷纷开展了对直线电机的研究。直线电机最主要的优点是:结构简单,推进力大,运行可靠,灵活性大,适应性强,不受离心力限制以及无噪音、无振动等。
在磁悬浮列车上采用直线电机,按“定子”和“转子”的设置位置分为两种基本形式:
1、长转子、短定子式。这种电机的“定子”安装在车辆的底部,“转子”线圈安装在轨道上;
2、长定子、短转子式。此种方式是将电机的“转子”线圈安装在车辆上,“定子”线圈安装在轨道上。

直线电机的推进原理是:当“定子”线圈接通电流后,产生磁场,沿轨道方向平行移动,“转子”线圈切割磁场产生的电流(或给“转子”线圈通电流),“转子”线圈在“定子”磁场中受电磁力作用,使“定子”和“转子”间产生相对直线运动,推动列车前进。推进力的大小取决于“定子”磁场的强度、“转子”线圈的电流以及线圈的长度。_
直线电机既然是从旋转电机演变而来,自然也有着直线同步电机和直线异步电机之分。在磁悬浮铁路上,直线电机的固定部分只能设置在地面上,运动部分放置在车辆上。其运动部分是“转子”还是“定子”,要根据不同形式的直线电机而定。在实际应用中,直线电机的“定子”和“转子”不可能完全相等,因为在相等的情况下,在列车行进过程中,其相互的电磁耦合部分会越来越小,影响正常运行。必须将“定子”和“转子”作成长短不等,使长的那一级尽可能地长,才能保证在所需行程范围内,得到尽可能满意的电磁耦合状态,从而获得最大的推进力。
一些研究磁悬浮列车起步较早、进站较快的国家,对这两种形式的直线电机都进行了研究,根据不同的磁悬浮方式,采用不同的直线电机,投入实用阶段
常导磁吸式磁悬浮铁路,一般均采用直线异步电机。在磁悬浮列车上安装三相电枢绕组,在轨道上安置垂直的铝制感应轨。这种方式结构比较简单,容易维护,造价低,投入实用时间短,适用于中低速运输系统;主要缺点是功率偏低,不利于高速运行。

随着超导技术的发展,直线同步电机被提高到了应用日程。在超导磁斥式磁悬浮铁路上多采用直线同步电机。处于超导状态下的导体一旦有电流通过,理论上即可保持永久通电状态,无须再继续供电。其超导电磁体安装在车辆上,在轨道沿线设置无源闭路线圈或非磁性金属板。当磁悬浮列车上的超导电磁体通过地面闭路线圈或非磁性金属板时,由于电磁感应而出现的两者之间的排斥力使车体浮起。同时作为磁浮装置的超导电磁线圈的采用,为直线同步电机的激磁线圈处于超导状态提供了方便条件。它们可以共存于同一个冷却系统中,或者同一线圈同时起到悬浮、导向和推进的作用。
直线同步电机与异步电机相比,电动机的功率因数提高了。又由于许多设备移到地面上,线路上的设备和造价增加了,但车辆设计可大大简化,故在超导磁悬浮铁路上均采用直线同步电机。

㈢ 世界首条永磁磁浮空轨试验线投用,空轨运作的原理是什么

不依靠橡胶轮子承重行驶,而是利用了永磁材料与轨道相斥的原理,可以在槽口中线保持悬浮状态,电磁导向可实现零摩擦运行,仅需电机驱动即可运行。

㈣ 什么是直流磁浮电机是什么原理

直流磁浮电机也称磁浮电机,也可以叫磁力电机,它是无轴承电机是一种新型结构的电机。与传统电机的最大不同之处是它不需要另外的轴承,电机本身既可产生转矩,又能产生支撑转子的磁悬浮力。

原理:磁悬浮轴承电机利用安装在机座上的径向和轴向磁铁,在转动的转子中感应出磁场,并通过定转子磁场的相互作用将转动的转子悬浮起来,避免了传统电机的转轴和轴承接触摩擦而产生的机械问题,使电机的转速不受轴承的限制。

(4)磁悬浮电机实验装置扩展阅读:

在感应磁力发电机中,磁铁旋转而线圈保持静止。

每一圈旋转,凸轮一次或多次地开启接触断路器(触点),中断产生在原线圈中产生电磁场的电流。当磁场消失,电压产生(如法拉第电磁感应定律中描述)在原线圈上。

这些触点打开的时候,触点间距意味着原线圈上的电压将横跨在这些点上。在这些点上放置电容器用来镇定电弧,平稳原线圈上的电压,并控制原线圈上的电能消散率。

比原线圈多很多匝的副线圈,线绕在同一铁芯上以形成电变压器。副线圈和原线圈的缠绕圈数比例,被称为匝数比。在原线圈上的电压被一以此比例的放大到副线圈上。在原副线圈间的匝数比之所以被采用,是因为这样才能使得副线圈上的电压达到一个非常高值,从而足够弧跨与火花塞之间的间隔。

㈤ 磁悬浮列车工作原理

1、导向方式

磁悬浮列车利用电磁力的作用进行导向。现按常导磁吸式和超导磁斥式两种情况简述如下。

常导磁吸式的导向系统与悬浮系统类似,是在车辆侧面安装一组专门用于导向的电磁铁。车体与导向轨侧面之间保持一定间隙。

当车辆左右偏移时,车上的导向电磁铁与导向轨的侧面相互作用,使车辆恢复到正常位置。控制系统通过对导向磁铁中的电流进行控制来保持这一侧向间隙,从而达到控制列车运行方向的目的。

超导磁斥式的导向系统可以采用以下 3 种方式构成:

(1)在车辆上安装机械导向装置实现列车导向。这种装置通常采用车辆上的侧向导向辅助轮, 使之与导向轨侧面相互作用(滚动摩擦)以产生复原力,这个力与列车沿曲线运行时产生的侧向力相平衡,从而使列车沿着导向轨中心线运行。

(2)在车辆上安装专用的导向超导磁铁,使之与导向轨侧向的地面线圈和金属带产生磁斥力,该力与列车的侧向作用力相平衡,使列车保持正确的运行方向。这种导向方式避免了机械摩擦,只要控制侧向地面导向线圈中的电流,就可以使列车保持一定的侧向间隙。

(3)利用磁力进行导引的“零磁通量”导向系铺设“8” 字形的封闭线圈。当列车上设置的超导磁体位于该线圈的对称中心线上时,线圈内的磁场为零;而当列车产生侧向位移时,“8”字形的线圈内磁场为零,并产生一个反作用力以平衡列车的侧向力,使列车回到线路中心线的位置。

2、推进方式

磁悬浮列车推进系统最关键的技术是把旋转电机展开成直线电机。它的基本构成和作用原理与普通旋转电机类似,展开以后,其传动方式也就由旋转运动变为直线运动。

常导磁吸式磁悬浮采用短定子异步直线电机。在车上安装三相电枢绕组,轨道上安装感应轨。采用车上供电方式。这种方式结构比较简单,容易维护,造价低,适用于中低速城市运输及近郊运输以及作为短程旅游线系统;主要缺点是功率偏低,不利于高速运行。

其中TR 型快速动车和上海引进 的 Transrapid 06 号磁悬浮列车,以及日本的 HSST型磁悬浮列车都采用这种形式。超导磁斥式磁悬浮采用长定子同步直线电机。其超导电磁体安装在车辆上,在轨道沿线设置无源闭合线圈或非磁性金属板。

作为磁浮装置的超导电磁线圈的采用,为直线同步电机的激磁线圈处 于超导状态提供了方便条件。它们可以共存于同一 个冷却系统,或者同一线圈同时起到悬浮、导向和推进的作用。

高速长定子同步直线电机牵引系统的构成相对复杂。地面牵引系统,供电一个区间(长约30km)区间又分成许多段(约300-1000 m),每段只有列车通过时供电,各段切换由触点真空开关完成。

为使列车在段间不冲动,需两组逆变器轮 流供电,其特点为大功率、高压、大电流。动力在地面的优势有路轨电机的功率强以及车辆的设计简化、重量轻。适用于高速和超高速磁悬浮铁路。日本和加拿大决定发展这种磁悬浮系统。

4、列车动能

“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,通过电流对磁场的作用就可以推动“转子”转动。不过耗电量巨大,就像一个个电动机铺满轨道,当向轨道这个“定子”输电时,通过电流对磁场的作用,列车就像电动机的“转子”一样被推动着做直线运动。

(5)磁悬浮电机实验装置扩展阅读:

磁悬浮技术优缺点

1、优点

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,不但运行速度非常快,可以超过500 千米/小时,;无噪音,不排出有害的废气,有利于环境保护。由于无需车轮,不存在轮轨摩擦而产生的轮对磨损,减少了维护工作量和经营成本。

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。至2012年,中国和日本、德国、英国、美国等国都在积极研究这种车。日本的超导磁悬浮列车已经过在轨试验,即将进入实用阶段,运行时速可达300千米以上。

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。目前的最高时速是日本L0型磁悬浮列车在2015年达到的603公里/小时。

据德国科学家预测,到20年,磁悬浮列车采用新技术后,时速将达1000公里。而当前中国的轮轨列车运营速度最高时速为496公里 (法国 TGV 电气火车最高时速在2007年的测试中达到过574.8公里/小时)。

2、缺点

据称,在陆地上的交通工具没有轮子是很危险的。要克服很大的惯性,只有通过轮子与轨道的制动力来克服。磁悬浮列车没有轮子,如果突然停电,靠滑动摩擦是很危险的。

而对于磁悬浮,当遭遇突然停电,采取的是机械臂锁死轨道强制停车,这正是磁悬浮相对于轮轨滑动摩擦制动方式而言会更加危险,会导致车毁人亡的悲剧,国外无一例建造正是此特点。

此外,磁悬浮列车又是高架的,发生事故时在5米高处救援很困难,没有轮子,拖出事故现场困难;若区间停电,其他车辆、吊机也很难靠近。但是相比较于其他轮轨铁路,不论高铁、地铁,还是轻轨,也同样是高架的。

2006年,德国磁悬浮控制列车在试运行途中与一辆维修车相撞,报道称车上共29人,当场死亡23人,实际死亡25人,4人重伤。这说明磁悬浮列车突然情况下的制动能力不可靠,不如轮轨列车。说明磁悬浮列车突然情况下的制动能力远远比不上轮轨列车,且安全性没有轮轨火车高(轮轨安全性高数十倍)。

㈥ 磁悬浮简介

磁悬浮列车是一种采用无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统的磁悬浮高速列车系统。它的时速可达到500公里以上,是当今世界最快的地面客运交通工具,有速度快、爬坡能力强、能耗低运行时噪音小、安全舒适、不燃油,污染少等优点。并且它采用采用高架方式,占用的耕地很少。磁悬浮列车意味着这些火车利用磁的基本原理悬浮在导轨上来代替旧的钢轮和轨道列车。磁悬浮技术利用电磁力将整个列车车厢托起,摆脱了讨厌的摩擦力和令人不快的锵锵声,实现与地面无接触、无燃料的快速“飞行”。

稍有物理知识的人都知道:把两块磁铁相同的一极靠近,它们就相互排斥,反之,把相反的一极靠近,它们就互相吸引。托起磁悬浮列车的,那似乎神秘的悬浮之力,其实就是这两种吸引力与排斥力。

应用准确的定义来说,磁悬浮列车实际上是依靠电磁吸力或电动斥力将列车悬浮于空中并进行导向,实现列车与地面轨道间的无机械接触,再利用线性电机驱动列车运行。虽然磁悬浮列车仍然属于陆上有轨交通运输系统,并保留了轨道、道岔和车辆转向架及悬挂系统等许多传统机车车辆的特点,但由于列车在牵引运行时与轨道之间无机械接触,因此从根本上克服了传统列车轮轨粘着限制、机械噪声和磨损等问题,所以它也许会成为人们梦寐以求的理想陆上交通工具。

根据吸引力和排斥力的基本原理,国际上磁悬浮列车有两个发展方向。一个是以德国为代表的常规磁铁吸引式悬浮系统--EMS系统,利用常规的电磁铁与一般铁性物质相吸引的基本原理,把列车吸引上来,悬空运行,悬浮的气隙较小,一般为10毫米左右。常导型高速磁悬浮列车的速度可达每小时400-500公里,适合于城市间的长距离快速运输;另一个是以日本的为代表的排斥式悬浮系统--EDS系统,它使用超导的磁悬浮原理,使车轮和钢轨之间产生排斥力,使列车悬空运行,这种磁悬浮列车的悬浮气隙较大,一般为100毫米左右,速度可达每小时500公里以上。这两个国家都坚定地认为自己国家的系统是最好的,都在把各自的技术推向实用化阶段。估计到下一个? 磁悬浮的构想是由德国工程师赫尔曼?肯佩尔于1922年首先提出的。磁悬浮列车包含有两项基本技术,一项是使列车悬浮起来的电磁系统,另一项是用于牵引的直线电动机。
直线电动机的原理早在18世纪末就已经出现,形象地说,是把圆形旋转电机剖开并展成直线型的电机结构。它依靠铺在线路上的长定子线圈极性交错变化的电磁场,根据同极相斥异极相吸的原理进行牵引。
在肯佩尔的主持下,经过漫长的研究,德国于1971年造出了世界上第一台功能较强的磁悬浮列车。
磁悬浮列车按悬浮方式又分为常导型及超导型两种。常导磁悬浮列车由车上常导电流产生电磁吸引力,吸引轨道下方的导磁体,使列车浮起。常导型技术比较简单,由于产生的电磁吸引力相对较小,列车悬浮高度只有8到10毫米。这种车以德国的TR型磁悬浮列车为代表。
超导磁悬浮列车由车上强大的超导电流产生极强的电磁场,可使列车悬浮高达100毫米。超导技术相当复杂,并需屏蔽发散的强磁场。这种车以日本山梨线的MLX型车为代表。

㈦ 磁悬浮列车的磁悬浮列车的悬浮、制导及驱动方式

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。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。 (1)磁浮有3个基本原理。第一个原理是当靠近金属的磁场改变,金属上的电子会移动,并且产生电流。第二个原理就是电流的磁效应。当电流在电线或一块金属中流动时,会产生磁场。通电的线圈就成了一块磁铁。磁浮的第三个原理我们就再熟悉不过了,磁铁间会彼此作用,同极性相斥,异极性相吸。现在看看磁浮是如何作用的:磁铁从一块金属的上方经过,金属上的电子因磁场改变而开始移动 (原理一)。电子形成回路,所以接着也产生了本身的磁场(原理二)。图 1 以最简单的方式来表达这个过程,移动中的磁铁使金属中出现一块假想的磁铁。 这块假想磁铁具有方向性,因是同极性相对,因此 会对原有的磁铁产生斥力。也就是说,如果原有的磁铁是北极在下,假想磁铁则是北极在上;反之亦然。因为磁铁的同极相斥(原理三),让磁铁在一块金属上方移动,结果会对移动中的磁铁产生一股往上推动的力量。如果磁铁移动得足够快,这个力量会大得足以克服向下的重力,举起移动中的磁铁。 所以当磁铁移动时,会使得自己浮在金属上方,并靠着本身电子移动产生的力量保持浮力。这个过程就是所谓的磁浮,这个原理可以适用在列车上。下面介绍常导磁吸式(EMS)和超导磁斥式 (EDS)列车的具体运行原理。
常导磁吸式(EMS) 利用装在车辆两侧转向架上的常导电磁铁(悬浮电磁铁)和铺设在线路导轨上的磁铁,在磁场作用下产生的吸引力使车辆浮起,见图2所示。车辆和轨面之间的间隙与吸引力的大小成反比。为了保证这种悬浮的可靠性和列车运行的平稳,使直线电机有较高的功率,必须精确地控制电磁铁中的电流,使磁场保持稳定的强度和悬浮力,使车体与导轨之间保持大约10 mm的间隙。通常采用测量间隙用的气隙传感器来进行系统的反馈控制。这种悬浮方式不需要设置专用的着地支撑装置和辅助的着地车轮,对控制系统的要求也可以稍低一些。
超导磁斥式(EDS) 此种形式在车辆底部安装超导磁体(放在液态氦储存槽内),在轨道两侧铺设一系列铝环线圈。列车运行时,给车上线圈(超导磁体)通电流,产生强磁场,地上线圈(铝环)与之相切与车辆上超导磁体的磁场方向相反,两个磁场产生排斥力。当排斥力大于车辆重量时,车辆就浮起来。因此,超导磁斥式就是利用置于车辆上的超导磁体与铺设在轨道上的无源线圈之间的相对运动,来产生悬浮力将车体抬起来的。如图3所示。由于超导磁体的电阻为零,在运行中几乎不消耗能量,而且磁场强度很大。在超导体和导轨之间产生的强大排斥力,可使车辆浮起。当车辆向下位移时,超导磁体与悬浮线圈的间距减小电流增大, 使悬浮力增加,又使车辆自动恢复到原来的悬浮位置。这个间隙与速度的大小有关,一般到100km/h时车体才能悬浮。因此,必须在车辆上装设机械辅助支承装置,如辅助支持轮及相应的弹簧支承,以保证列车安全可靠地着地。控制系统应能实现起动和停车的精确控制。 磁悬浮列车利用电磁力的作用进行导向。现按常导磁吸式和超导磁斥式两种情况简述如下。
常导磁吸式的导向系统与悬浮系统类似,是在车辆侧面安装一组专门用于导向的电磁铁。车体与导向轨侧面之间保持一定间隙。当车辆左右偏移时,车上的导向电磁铁与导向轨的侧面相互作用,使车辆恢复到正常位置。控制系统通过对导向磁铁中的电流进行控制来保持这一侧向间隙,从而达到控制列车运行方向的目的。
超导磁斥式的导向系统可以采用以下 3 种方式构成: ①在车辆上安装机械导向装置实现列车导向。这种装置通常采用车辆上的侧向导向辅助轮, 使之与导向轨侧面相互作用(滚动摩擦)以产生复原力,这个力与列车沿曲线运行时产生的侧向力相平衡,从而使列车沿着导向轨中心线运行。②在车辆上安装专用的导向超导磁铁,使之与导向轨侧向的地面线圈和金属带产生磁斥力,该力与列车的侧向作用力相平衡,使列车保持正确的运行方向。这种导向方式避免了机械摩擦,只要控制侧向地面导向线圈中的电流,就可以使列车保持一定的侧向间隙。 ③利用磁力进行导引的“零磁通量”导向系铺设“8” 字形的封闭线圈。当列车上设置的超导磁体位于该线圈的对称中心线上时,线圈内的磁场为零;而当列车产生侧向位移时,“8”字形的线圈内磁场为零,并产生一个反作用力以平衡列车的侧向力,使列车回到线路中心线的位置。 ——美国圣迭戈:美国通用原子公司在圣迭戈建造了一条长120米的磁悬浮轨道,目的是为联合太平洋铁路公司将要在洛杉矶建造的一条8公里的运载线路提供测试。
——德国埃姆斯兰县:Transrapid拥有31.5公里的轨道,定期运行的速度最高达420公里每小时。
——日本JR磁浮:日本研发的超导体磁浮列车由东海旅客铁道(JR东海)和铁道总合技术研究所(JR总研)主导。首列实验列车JR-Maglev MLX01从1970年代开始研发,并且在山梨县建造了五节车厢的实验车和轨道。在2003年12月2日最高速达到581km/h(361 mph)。在2015年更创下了603/h的速度,创下有车厢车辆的陆地极速。
——美国联邦运输管理局(FTA)城市磁浮技术示范(UMTD)计划
——中国西南交通大学: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, 票价低于出租轿车费。 ——日本东部丘陵线
——中国上海磁浮示范运营线
——韩国仁川机场磁悬浮线 ——美国佐治亚州:Powder Springs:AMT Test Track
——日本 :东京-名古屋-大阪 中央新干线
——中国长沙:长沙中低速磁浮线
——中国北京:S1 号线 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,(载人)
1973年:西德,TR04,250 km/h(载人)
1974年:西德,EET—01,230 km/h(无人)
1975年:西德,Komet,401.3 km/h(由蒸汽火箭推进,无人)
1978年:日本,HSST—01,307.8 km/h(由蒸汽火箭推进,日产汽车制造,无人)
1978年:日本,HSST—02,110 km/h(载人)
1979年12月12日:日本,ML—500R,504 km/h(无人)第一次突破500 km/h
1979年12月21日:日本,ML—500R,517 km/h(无人)
1987年:西德,TR—06,406 km/h(载人)
1987年:日本,MLU001,400. km/h(载人)
1988年:西德,TR—06,412.6 km/h(载人)
1989年:西德,TR—07,436 km/h(载人)
1993年:德国,TR—07,450 km/h(载人)
1994年:日本,MLU002N,431 km/h(无人)
1997年:日本,MLX01,531 km/h(载人)
1997年:日本,MLX01,550 km/h(无人)
1999年:日本,MLX01,548 km/h(无人)
1999年:日本,MLX01,552 km/h (载人/5辆编组) 吉尼斯世界纪录认可
2003年:中国,Transrapid SMT(德国提供技术所建设,第一条商业运行路线),501.5 km/h
2003年:日本,MLX01,581 km/h(载人/3辆编组)吉尼斯世界纪录认可
2015年: 日本,L0,590 km/h(载人/7辆编组)
2015年4月: 日本,L0,603 km/h(载人/7辆编组) 超导排斥型磁悬浮列车是利用超导磁铁和低温技术,来实现列车与线路之间悬浮运行,其悬浮间隙大小一般在100mm左右,这种磁悬浮列车低速时并不悬浮,当速度达到100 km/h 时才悬浮起来。它的最高运行速度可以达到1000km/h当,然其建造技术和成本要比常导吸引型磁悬浮列车高得多。
(2)按悬浮技术,磁悬浮列车按悬浮方式有电磁吸引式悬浮(EMS)和永磁力悬浮(PRS)及感应斥力悬浮(EDS)两种。 高速磁悬浮在全球的推广之路异常坎坷,但是,中低速磁悬浮线路却另辟蹊径,相关推广大有燎原之势。
第一个国家是日本。2005年3月6日建成名古屋市区通向爱知世博会会场的磁悬浮线路,全长约9公里,全程无人驾驶,最高时速为100公里。
第二个国家是韩国。韩国磁悬浮的发展过程经历了独立研发(1985年—1993年)、对外合作(1994年—1998年)和商业化尝试(1999年至今)3个阶段。2014年7月,韩国仁川国际机场至仁川龙游站磁悬浮线路投入运营,全长6.1公里,列车由韩国自主研发,无人驾驶,最高时速可达110公里。
中国是世界上第三个拥有中低速磁悬浮技术的国家。2000年之后,中国的中低速磁悬浮推广就有多种传言,包括北京八达岭线、成都青城山项目、北京东直门到首都机场线、沪杭磁悬浮线等,但都无疾而终。
奥运会之后,中国的中低速磁悬浮开始加速。2008年5月,唐山客车厂建成了一条1.547公里的中低速磁悬浮列车工程化试验示范线。2012年1月,中国南车株机公司研制的中低速磁悬浮列车下线,最高时速100公里,最大载客600人。
2014年5月16日,长沙高铁站至黄花国际机场磁悬浮工程开工建设,预计2015年年底建成,这是我国第一条完全自主研发的商业运营磁悬浮线。
2015年4月21日,北京中低速磁浮交通线路S1线暴力开工建设。
中国在实现高铁轮轨技术的快速发展,磁悬浮已经被废除。
目前有三种典型的磁悬浮技术:一种是德国发明的电磁悬浮技术,上海磁悬浮列车、长沙和北京在建的磁悬浮列车均应用此类技术;第二种是日本发明的低温超导磁悬浮技术,如日本在建的中央新干线磁浮线;第三种是高温超导磁悬浮,与低温超导磁悬浮的液氦冷却(零下269摄氏度)不同,高温超导磁悬浮采用液氮冷却(零下196摄氏度),工作温度得到了提高。
西南交通大学牵引动力国家重点实验室超导技术研究所副教授邓自刚在接受《中国科学报》记者采访时透露,2000年,西南交通大学超导技术研究所教授王家素和王素玉在世界上首先研制成功载人高温超导磁悬浮实验车。但因受经费限制,从2001年到2011年的10年时间里,高温超导磁悬浮几乎没有大的应用进展。
北控磁浮公司副总经理武学诗在接受《中国科学报》记者采访时表示,技术的应用不仅会考虑技术的成熟度,还会考虑运营维护等问题。
“相较而言,超导磁悬浮的维护还是比较麻烦。所谓高温超导也只是相对高温,温度还是很低的,在维护方面离实际应用相对较远。而电磁悬浮技术之所以应用较广,是因为在应用的可行性上已经得到了证实。”武学诗说。
采访中,邓自刚承认,目前高温超导磁悬浮技术尚不够成熟,在应用前还需要进行中试线研究。
“德国的电磁悬浮技术,从发明到实现商业化应用,用了66年。日本的低温超导磁悬浮用了45年,我估计高温超导磁悬浮要用30年左右。我们已经研究了16年,所以对于高温超导磁悬浮来说,未来5到10年非常关键。”邓自刚说。
邓自刚表示,目前国际竞争非常激烈。2011年,德国建成了80米的高温超导磁悬浮环形线,今年巴西即将建成200米的实验线。“如果国家的支持和投入再不跟上,我国的高温超导磁悬浮技术必定会被国外赶超。”
《中国科学报》 (2014-05-28 第4版 综合) 所谓真空磁悬浮,就是在一个真空的钢管里面铺设磁悬浮线路,然后让列车在真空管道中跑。由于没有了空气阻力乘客不能逃生,真空磁悬浮时速可达3000—4000万公里,能耗不到民航客机的二分之一,而噪音、废气排放接近于零。
中国专家张耀平与美国约翰·霍普金斯大学,均提出了真空磁悬浮方案。
通常情况下,民用飞机的空中巡航速度在每小时850公里左右,对于超过18000公里以上的旅行,乘坐飞机耗费的时间与经济成本是比较高,并会因为排放污染环境。真空磁悬浮的提出就是为了竞争这个盈利。
中国西南交通大学的张耀平教授主持的“真空管道高速磁浮交通基础研究项目编号50678152)”,2007年获得了国家自然科学基金项目的支持。张耀平已经调入陕西省西京学院,专门组建了真空管道运输研究所,正全力推进这一“运输体系。
2014年5月7日,西南交通大学科研人员称,现已搭建全球首个真空管道超高速磁悬浮列车原型试验平台,希望通过建造真空环境,减少空气对磁悬浮列车的阻力。
西南交通大学牵引动力国家重点实验室超导技术研究所副教授邓自刚在接受《中国科学报》记者采访时表示,目前研制的高温超导磁悬浮实验线采用环形结构,以实现循环加速,线路总长45米,弯道半径为6米,直线电机驱动段为3米。实验车在载人情况下最高速度可达25公里/小时,低压真空环境下为50公里/小时。
邓自刚表示,这辆新实验车被命名为“超级磁悬浮”,采用高温超导磁悬浮车技术。超高速磁悬浮车主要是考虑到未来在真空管道中的超高速应用。25公里/小时的速度主要受实验场地和线路所限,如果是长距离直线,且在低压环境中,速度设计会高得多。不过,真空管道超导磁悬浮的应用要在高温超导磁悬浮商业化之后才有可能。
《中国科学报》 (2014-05-28 第4版 综合)

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