磁悬浮列车
磁悬浮列车(Magnetic Suspension Train)1是一种利用磁极间吸引力和排斥力的高科技交通工具2。1922年,德国工程师赫尔曼·肯佩尔(Hermann Kemper)提出了电磁悬浮原理,继而申请了专利。
其是通过电磁力实现列车与轨道之间的无接触的悬浮和导向,再利用直线电机产生的电磁力牵引列车运行。磁悬浮列车可分为常导型和超导型两大类。常导型磁悬浮列车悬浮气隙较小,一般为8-10mm;超导型磁悬浮列车悬浮气隙较大,一般为100-200mm3。
其具有速度快、平稳舒适、适合长短路程、耗电量少、外形美观等特点,最高时速可达700千米1。
截至2022年10月10日,中国磁悬浮列车有三条,分别是上海磁悬浮列车、长沙磁悬浮列车、江西磁悬浮列车试验线4。
基本信息
- 中文名
磁悬浮列车
- 交通工具
交通工具
- 系统组成
悬浮系统、推进系统和导向系统
- 牵引力来源
电磁力
- 运行日期
2003年1月
- 专利人
赫尔曼·肯佩尔5
- 种类
常导吸引型、超导排斥型
- 优点
快速、低耗、环保、安全
发展现状
在世界上对磁悬浮列车进行过研究的国家主要是德国、日本、英国、加拿大、美国、前苏联和中国。美国和前苏联分别在上世纪70年代和80年代放弃了研究计划 ,但美国又开始了研究计划。英国从 1973 年才开始研究磁悬浮列车 ,却是最早将磁悬浮列车投入商业运营的国家之一。
1984年4月 ,从伯明翰机场到火车站之间600m长的磁悬浮运输系统正式运营 ,旅客乘坐磁悬浮列车从机场到火车站仅需90s。但1995年 ,在运行了11年之后 ,被停止运营,对磁悬浮列车研究较为成熟的是德国和日本。
德国从1968年开始研究磁悬浮列车 ,刚开始时 ,常导型和超导型并重 ,于1977年分别研制出常导型和超导型试验列车。但后来经过分析比较 ,决定集中力量只发展常导型磁悬浮列车。德国在常导磁悬浮列车研究上的技术已经成熟。
日本从1962年开始研究常导型磁悬浮列车 ,后来由于超导技术的发展 ,日本从70年代开始转向研究超导型磁悬浮列车。1972年12月在宫崎磁悬浮铁路试验线上 , 时速达到了204 km/ h 。1979年12月又进一步提高到517 km/ h 。1982 年 11月 ,磁悬浮列车的载人试验获得成功。1995 年载入磁悬浮列车试验时的时速高达411km/h 。1997年12月在山梨县的试验线上创造出时速为550km/h的世界最高记录。最高时速与试验线的长度有关 ,德国的试验线两端是环形的 ,直线部分只有约7km ,日本的试验线是直线且很长 ,故能达到较高的时速。
中国在上世纪80年代初开始对低速常导型磁悬浮列车进行研究。1994年10月 ,西南交通大学建成了首条磁悬浮铁路试验线 ,并同时开展了磁悬浮列车的载人试验 ,成功地进行了4个座位 ,自重4t ,悬浮高度为8mm ,时速为30km/h 的磁悬浮列车试验 ,于1996年1月通过铁道部组织的专家鉴定。然后 ,在铁科院环形试验线轨距2m,长36m ,设计时速为100km的室内磁悬浮试验线路上成功地对长6.5 m ,宽为3m ,自重4t ,内设15个座位 ,设计时速为100km/h 的低速常导6t单转向架磁悬浮试验车进行了试验 ,于1998年11月通过了铁道部科技成果鉴定 ,填补了中国在磁悬浮列车技术领域的空白 。
2016年,由中车株机公司牵头研制的时速100公里长沙磁浮快线列车上线运营,被业界称为中国商用磁浮1.0版列车。商用磁浮1.0版列车较适用于城区。
2018年6月,中国首列商用磁浮2.0版列车在中车株洲电力机车有限公司下线。2.0版列车设计时速提升到了160公里,并采用三节编组,最大载客500人。此外,车辆牵引功率提升30%,悬浮能力提升6吨。商用磁浮2.0版列车适用于中心城市到卫星城之间的交通6。
2019年5月23日10时50分,中国时速600公里高速磁浮试验样车在青岛下线。这标志着中国在高速磁浮技术领域实现重大突破7。
2021年7月20日,由中国中车承担研制、具有完全自主知识产权的我国时速600公里高速磁浮交通系统在青岛下线,这是世界首套设计时速达600公里的高速磁浮交通系统。该系统已完成了集成和系统联调,5辆编组列车在厂内调试线上实现了整列稳定悬浮和动态运行8。
2025年12月,国防科技大学磁浮团队在开展磁悬浮试验中,成功在两秒内,将吨级重的试验车加速至700公里/小时,这一测试速度打破了同类型平台全球纪录,成为全球最快的超导电动磁悬浮试验速度。此次突破攻克了超高速电磁推进、电动悬浮导向、瞬态大功率储能逆变、高场超导磁体等核心技术难题9。
系统组成
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,但在绝大部分设计中,这三部分的功能均由磁力来完成。