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什么是磁浮列车

2019-03-16 09:54:14

什么是磁浮列车

磁浮磁悬浮的构想是由德国工程师赫尔曼·肯佩尔于1922年首先提磁浮磁悬浮火车包含有两项基本技术,一项是使火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年造出了世界上台功能磁浮磁悬浮火车。磁浮磁悬浮火车按悬浮方式又分为常导型及超导型两种磁浮磁悬浮火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,使火车浮起。常导型技术比较简单,由于产生的电磁吸引力相对较小,火车悬浮高度只有8到10毫米。这种车以德国的TR型磁悬浮火车为代表。 磁浮磁悬浮火车由车上强大的超导电流产生极强的电磁场,可使火车悬浮高达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。 磁浮磁悬浮的优势与劣势 优 势 速度高磁浮磁悬浮可达400—500公里/小时磁浮磁悬浮可达500—600公里/小时。轮轨高速的运营速度一般认为不宜超过400公里/磁浮磁悬浮的高速度使其在1000至1500公里的距离范围可与航空竞争,火车时刻表将因此改写。 能耗低 据德国资料,在300公里/小时的速磁浮磁悬浮比ICE3高速轮轨能耗少28%。 维磁浮磁悬浮火车属于无磨损运行,要维修的主要是电气设备。随着电子工业的发展,器件可靠性将不断提高。 无污染 采用电力驱动,无需燃油,无有害气体排放。此外还有噪音小(在速度较低时极明显)、乘坐舒适、爬坡能力强、通过的曲线半径小、加速减速快等优点。 劣 势 风险大 在工程应用中没有实例可供借鉴,所以风险很大。德国建成的31 ·5公里长的试验线,原计划投资1·5亿马克,后来包括研究经费在内,竟追加至7·8亿马克。柏林—汉堡线1997年预算为89亿马克,第二年就追加10%,达到98亿马克。1999年重新核算表明,起码还要增加30亿马克。造价昂贵及没有经济效益是导致该工程下马的直接原因。1998年8月,在全程270公里的悉尼—堪培拉线竞标中,德国磁浮磁悬浮方案,投标价格比法国的TGV高速轮轨还要低,但澳大利亚出于对风险的考虑,还是选择了TGV高速轮轨技术。 不兼容 无法与既有铁路磁浮磁悬浮的另一大劣势,这使它只能适用于点对点的直通客流。 磁浮磁悬浮还有运量小、不便扩容、难于进入市中心等缺点。 不应把两者对立起来 拟议中的京沪高速铁路是上高速轮轨好,磁浮磁悬浮好,针对这一问题,西南交通大学的沈志云、钱清泉院士提出了自己的观点。他们认为,磁浮磁悬浮高速火车与轮轨高速火车在京沪线上对立起来。 由于目前缺乏商业运营线的经验,达到工程实用尚需相当时日,而京沪客货分线及修建客运专线的任务迫在眉睫,因此在接受采访时,两位院士提出了上述观点。 他们表示,京沪间上轮轨高速,并不影磁浮磁悬浮技术成熟时在别的线磁浮磁悬浮高速火车。我国必须重磁浮磁悬浮技术的研究开发,但不能把在京沪线磁浮磁悬浮作为目标,否则就会欲速则不达。 从世界范围来说磁浮磁悬浮技术尚未成熟,目前国外没有一条商业运营线可供参考,许多技术问题难以判断,各种看法差别很大。在这种背景下,我国京沪线能否采磁浮磁悬浮技术也众说纷纭。比较一致的看法是,至少在15年内,即在条磁浮磁悬浮铁路成功运营一段时间以前,无法得出肯定的结论。 我国研究开发这项技术,即使是在引进技术(目前尚无成熟技术可以引进)的基础上研究开发,要达到工程和商业运营的要求,至少也需要15年甚至25年的时间。所以,在这期间,京沪间上轮轨技术的可行性论证也应不受将来磁浮磁悬浮技术的影响。 沈志云、钱清泉认为,比较现实的选择是采用两条腿走路的办法,一方面尽快修建京沪轮轨高速铁路,另一方面着手建磁浮磁悬浮的研究基地,修建试验线,研究试制我国磁浮磁悬浮火车,在达到工程应用的要求后,再来选磁浮磁悬浮铁路的区间。中国幅员辽阔,人口众多,像这种区间还是很多的,绝不是只有京沪一线。 西南交通大学是我国磁浮磁悬浮研究的单位之一,早在若干年前即已研制出能乘坐4人磁浮磁悬浮车。 适合我国国情的选择 中科院院士严陆光是我国发磁浮磁悬浮技术的热心支持者之一。他认为,我国需要发磁浮磁悬浮火车,就在于它适合于我国高速客运专线的发展。理由主要有以下三点: 1. 我国幅员辽阔,人口众多。目前考虑的主要客运专线(京沪1320公里,京广港澳2550公里,哈大940公里,徐州宝鸡1030公里,浙赣940公里,京沈703公里,沪杭194公里)大多在1000公里以上。500公里/磁浮磁悬浮火车比300公里/小时的高速轮轨火车在旅客选择民航或铁路中具有显着的优越性。 2. 我国至今尚无客运专线,高速客运的形成大约需半个世纪的持续努力,恰恰成为我们在交通领域实现技术跨越发展、发挥后发优势、后来居上的重要机遇。虽磁浮磁悬浮技术不如高速轮轨技术成熟,但只要我们统一认识,下定决心,认真抓紧工作,完全可能在近期内即达到成熟,并付诸实施。 3.磁浮磁悬浮体系的发展将带动当前众多高新技术前沿的发展,这些高新技术本身又将为新兴产业的形成和经济发展起着重要的作用。 与传统铁路不兼容磁浮磁悬浮技术的软肋及引起争论的焦点之一。而严陆光认为,作为一种新型交通工具磁浮磁悬浮和轮轨铁路只能像汽车、飞机、轮船一样通过换乘来兼容。对于由此导致的运量减少问题,严陆光指出,在运量方面,从目前日磁浮磁悬浮线的运量目标看,单向10000人/小时的运量确实还不大,但他认为这是任何一种新技术与传统技术比较时通常遇到的情况。 严陆光承认磁浮磁悬浮在投资上的确比高速轮轨铁路高1·2至1·5倍,但前者的速度比后者高出50%至70%,他认为这样比较下来其实是个优点。他相信,随着产业的发展与经验的积累,其降低投资的可能性与幅度可能远大于高速轮轨。 他认为,抓住机遇,统一认识,积极推进国际合作,大力组织自主攻关队伍,发磁浮磁悬浮火车体系已是当务之急。查阅:已获批28个城市的轨道交通线路规划详解图(更新中)查阅:2012年全国各省市城市轨道交通项目概览(更新中)查阅:城市轨道交通中标企业


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