磁悬浮列车的发展及现状
2002 年 12 月 31 日,世界上第一条磁悬浮列车商业运营线:上
大,一般为 100mm 左右,技术相当复杂,并需屏蔽发散的电磁场,超 海磁悬浮列车线开始运营。上海磁悬浮列车运营线西起轨道交通二
导型磁悬浮列车速度可达 500km/h 以上。
号线龙阳路站,东至浦东国际机场,全长 30 公里,双线折返运行,设
相斥式试验车辆,试验时的最高时速达到 400 公里。目前,德国在常 planning project in Nagoga. Proc. Maglev'95, 14th int. conf. on
导磁悬浮铁路研究方面的技术已趋成熟。
Maglev Systems, 1995.
相对日本和德国,英国对磁浮铁路的研究起步较晚,开始于 [4]Seki T.. The development of HSST-100L. Proc. Maglev'95, 14th
因素,实际速度尚不可能达到这一最大时速。因此,要使列车在如此 1992 年国家正式将磁悬浮列车关键技术研究列入“八五”攻关计
高速下行驶,传统的轮轨列车已经无能为力。为此,科学家们设计了 划,成立了磁悬浮列车“八五”攻关课题组。经过铁道部科学院、西南
靠巨大的电磁力(吸引力或排斥力)将列车浮起,并由直线感应电机 交通大学、国防科技大学、中科院电工所等单位对常导低速磁悬浮
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磁悬浮列车的发展及现状
史筱红 1 潘冬花 2 (1、四川建筑职业技术学院,四川 德阳 618000 2、中国兵器集团(成都)火控技术中心,四川 成都 611731)
摘 要:对磁悬浮列车的发展及现状做了简要介绍。 关键词:磁悬浮列车;发展;现状
1995 年举行的国际铁路会议预测,到 20 世纪末,德国、日本、 浮列车线在运行了 11 年之后被宣布停止营业。
修费等优点[2],特别适合于解决土地面积有限、人口多、交通紧张的
1995 年,国防科技大学在株洲电力机车研究所的支持下,花了
地区、城郊和城市间的交通运输问题[3,4]。
90 万元研制成 1 台磁转向架,首次实现了全尺寸单转向架的载人
磁悬浮列车按悬浮方式可分为两类:一类是 EMS (Electromag- 运行。4 个磁转向架可承载 1 辆 14m 长的磁悬浮车。
netic System),即常导型磁悬浮列车系统,以德国高速常导磁悬浮列
1996 年,由铁科院主持,长春客车厂、中科院电工所、国防科技
车 Trans Rapid 为代表。它利用常规的电磁铁与铁磁轨道相吸引的 大学参加共同研制的设计时速为 100 公里,长 6.5 米、宽 3 米、重 4
原理,由安装在列车车体底部的常规电磁体与位于电磁体上方的导 吨、内设 15 个座位单转向架磁悬浮试验车在铁科院的轨距 2 米、长
法国等国家的高速铁路运营时速将达到 360 公里。然而,普通轮轨
为了掌握磁悬浮技术,研制开发磁悬浮列车这一新型高效的交
列车高速行驶时,车轮与轨道的接触阻力大大增加。据科学计算,轮 通工具,我国早在 20 世纪 80 年代初期就开始了磁悬浮列车的相关
轨列车最大时速约为 380 公里,如果考虑到空气阻力、轮轨磨损等 研究。出于实际情况考虑,我国的磁悬浮列车主要采用常导型技术。
磁悬浮列车是自蒸汽机车问世以来铁路技术最根本的突破,其 计最高时速和运行最高时速分别为 505 公里和 430 公里。
理论准备已有很长的历史。1922 年德国工程师赫尔曼·肯佩尔首次
2004 年 10 月 22 日,由大连永磁悬浮课题组首席科学家李岭群
提出电磁悬浮列车,1934 年申请了磁悬浮铁道基本专利 (1934 年 8 领衔的大连磁谷科技研究所有限公司成功研制出我国首辆拥有自
1989 年,国防科技大学成功研制出我国第一台磁悬浮列车实验
坐平稳、舒适、使用寿命长、爬坡能力强、对周围环境噪声影响小等 样车。
优点[1]。同时,在相同运行速度下,它相对于高速轮轨列车能耗减少
1994 年,西南交通大学成功地进行了 4 个座位、自重 4 吨、悬浮
达 20~40%,土地占用量节省 12~44%,并且具有较低的运行费和维 高度为 8 毫米、时速为 30 公里的磁悬浮列车试验。
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 人,最高时速 110 公里,是专为城市公交运输设计的低速磁悬浮列
经济发展的需要,德、日、美、加等发达国家相继开始筹划进行磁悬 车。
浮运输系统的开发。目前,在磁悬浮列车研制中处于领先地位的是
2005 年 5 月 11 日,继“中华 01 号”磁悬浮技术试验车成功运行
主要国家对磁悬浮列车的研究情况作简要介绍:
于高速运行,大大地降低了运行成本,其复线每公里建设费造价约
1934 年,获磁浮铁道基本专利(德国专利 643316 号,1934 年 8 0.8 亿元人民币,仅相当于国外先进技术的 28%。
月)。
参考文献
日本于 1962 年开始研究常导磁悬浮列车。此后由于超导技术 [1]Alscher H, iguchi M, Eastham A R Boldea. Non -contact sus-
德国和日本,前者致力于开发高速 EMS 磁悬浮列车,以 TR 为代表 后,大连磁谷科技研究所有限公司成功研制出我国首辆拥有完全自
车型;后者既着力于以 MLU 为代表车型的高速 EDS 磁悬浮列车的 主知识产权的“中华 06 号”轻型吊轨磁悬浮试验车。该车设计时速
研究,也发展适合城市轨道交通的低速 EMS 磁悬浮列车。下面就各 400 公里,结构受力简单,节省材料,减轻了轨道和车体的重量,便
磁轨道间的吸引力实现悬浮。常导磁吸型技术较简单,产生的电磁 36 米的环行试验线上成功地进行了试验,并于 1998 年 12 月通过
吸引力较小,悬浮的气隙较小,一般为 8mm~10mm。常导型高速磁 了铁道部科技成果鉴定。
悬浮列车的速度可达 400km/h~500km/h,适合于城市间的长距离快
2001 年 9 月,我国第一条长 204 米,包括一段 100 米半径弯道
1973 年。但是,英国是最早将磁浮铁路投入商业运营的国家。1984 int. conf. on Maglev Systems, 1995.
年 4 月,伯明翰机场至英特纳雄纳尔车站之间的磁浮铁路正式通车
作者简介:史筱红(1984~),女,硕士研究生,助教,研究方向为
营业。令人遗憾的是,在 1995 年,一度是世界上惟一商业运营的磁 磁悬浮列车动力学。
月 14 日德国国家专利 643316),1953 年纂写了学术报告《电磁悬浮 主知识产权的磁悬浮样车 -“中华 01 号”磁悬浮技术试验车。该磁
导向的电力驱动铁路机车车辆》。进入 20 世纪 70 年代以后,随着世 悬浮技术试验车车长 10.3 米,宽 3.12 米,高 2.86 米,设计载客 32
速运输;另一类是 EDS (Electrodynamic System),即超导型磁悬浮列 和千分之四的坡度的中低速磁悬浮列车试验线在国防科技大学建
Байду номын сангаас
车系统,以日本 MLU 为代表。它是利用车载超导磁体在运动过程中 成。该磁悬浮列车车厢长 15 米,可载客 130 人,设计时速 150 公里。
与轨道的感应磁场产生相互排斥力而悬浮于轨道上,悬浮气隙较
推动前进的磁悬浮(magnetic levitation 缩写作 Maglev)列车。这样, 列车的悬浮、导向、推进等关键技术的基础性研究,目前已初步掌握
除空气摩擦阻力外,它没有传统的轮轨摩擦阻力,因此能达到传统 了常导低速磁悬浮稳定悬浮的控制技术。
陆地交通工具前所未有的运行速度(约 500 公里 / 小时),且具有乘
列车试验时的最高时速达到 411 公里。
[2]邵丙衡. 轮轨系统高速列车与磁浮列车的主要经济技术比较. 第
德国对磁悬浮铁路的研究始于 1968 年。研究初期,常导和超导 四届上海东京交通与经济学术研讨会文集,1996.10
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 [3]Fujinom, Mizuma T.. Total test operation of HSST -100 and
的迅速发展,从 20 世纪 70 年代初开始转而研究超导磁悬浮列车。 pension and propulsion technology. Vehicle System Dynamics,
1982 年 11 月,磁悬浮列车的载人试验获得成功。1995 年,载人磁浮 1983, 12(3): 259-289.