Ⅰ 磁懸浮列車是哪個國家最先弄出來的
磁懸浮列車是一種靠磁懸浮力(即磁的吸力和排斥力)來推動的列車。由於其軌道的磁力使之懸浮在空中,行走時不需接觸地面,因此只受來自空氣的阻力。
磁懸浮列車的最高速度可達每小時500公里以上,比輪軌高速列車的300多公里還要快。
磁懸浮技術的研究源於德國,早在1922年,德國工程師赫爾曼·肯佩爾就提出了電磁懸浮原理,並於1934年申請了磁懸浮列車的專利。1970年以後,隨著世界工業化國家經濟實力的不斷加強,為提高交通運輸能力以適應其經濟發展的需要,德國、日本等發達國家以及中國都相繼開始籌劃進行磁懸浮運輸系統的開發。
好運
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Ⅱ 熱點解析#發明了磁懸浮的德國人為什麼自己不用這項技術
現在還沒有用上,不等於他們不想用。
技術的產業化不是刷牙、洗澡哪么簡單的。
磁懸浮的真正應用,牽涉到方方面面,光拆遷在德國就辦不下來..........
好比北京的醫院,就是有號你也掛不上,一個道理。
Ⅲ 磁懸浮列車的速度怎樣計算
自1825年世界上第一條標准軌鐵路出現以來,輪軌火車一直是人們出行的交通工具。然而,隨著火車速度的提高,輪子和鋼軌之間產生的猛烈沖擊引起列車的強烈震動,發出很強的噪音,從而使乘客感到不舒服。由於列車行駛速度愈高,阻力就愈大。所以,當火車行駛速度超過每小時300公里時,就很難再提速了。
如果能夠使火車從鐵軌上浮起來,消除了火車車輪與鐵軌之間的摩擦,就能大幅度地提高火車的速度。但如何使火車從鐵軌上浮起來呢?科學家想到了兩種解決方法:一種是氣浮法,即使火車向鐵軌地面大量噴氣而利用其反作用力把火車浮起;另一種是磁浮法,即利用兩個同名磁極之間的磁斥力或兩個異名磁極之間磁吸力使火車從鐵軌上浮起來。在陸地上使用氣浮法不但會激揚起大量塵土,而且會產生很大的噪音,會對環境造成很大的污染,因而不宜採用。這就使磁懸浮火車成為研究和試驗的的主要方法。
當今,世界上的磁懸浮列車主要有兩種「懸浮」形式,一種是推斥式;另一種為吸力式。推斥式是利用兩個磁鐵同極性相對而產生的排斥力,使列車懸浮起來。這種磁懸浮列車車廂的兩側,安裝有磁場強大的超導電磁鐵。車輛運行時,這種電磁鐵的磁場切割軌道兩側安裝的鋁環,致使其中產生感應電流,同時產生一個同極性反磁場,並使車輛推離軌面在空中懸浮起來。但是,靜止時,由於沒有切割電勢與電流,車輛不能產生懸浮,只能像飛機一樣用輪子支撐車體。當車輛在直線電機的驅動下前進,速度達到80公里/小時以上時,車輛就懸浮起來了。吸力式是利用兩個磁鐵異性相吸的原理,將電磁鐵置於軌道下方並固定在車體轉向架上,兩者之間產生一個強大的磁場,並相互吸引時,列車就能懸浮起來。這種吸力式磁懸浮列車無論是靜止還是運動狀態,都能保持穩定懸浮狀態。這次,我國自行開發的中低速磁懸浮列車就屬於這個類型。
「若即若離」,是磁懸浮列車的基本工作狀態。磁懸浮列車利用電磁力抵消地球引力,從而使列車懸浮在軌道上。在運行過程中,車體與軌道處於一種「若即若離」的狀態,磁懸浮間隙約1厘米,因而有「零高度飛行器」的美譽。它與普通輪軌列車相比,具有低噪音、低能耗、無污染、安全舒適和高速高效的特點,被認為是一種具有廣闊前景的新型交通工具。特別是這種中低速磁懸浮列車,由於具有轉彎半徑小、爬坡能力強等優點,特別適合城市軌道交通。
德國和日本是世界上最早開展磁懸浮列車研究的國家,德國開發的磁懸浮列車Transrapid於1989年在埃姆斯蘭試驗線上達到每小時436公里的速度。日本開發的磁懸浮列車MAGLEV (Magnetically Levitated Trains)於1997年12月在山梨縣的試驗線上創造出每小時550公里的世界最高紀錄。德國和日本兩國在經過長期反復的論證之後,均認為有可能於下個世紀中葉以前使磁懸浮列車在本國投入運營。
磁懸浮列車運行原理
磁懸浮列車是現代高科技發展的產物。其原理是利用電磁力抵消地球引力,通過直線電機進行牽引,使列車懸浮在軌道上運行(懸浮間隙約1厘米)。其研究和製造涉及自動控制、電力電子技術、直線推進技術、機械設計製造、故障監測與診斷等眾多學科,技術十分復雜,是一個國家科技實力和工業水平的重要標志。它與普通輪軌列車相比,具有低噪音、無污染、安全舒適和高速高效的特點,有著「零高度飛行器」的美譽,是一種具有廣闊前景的新型交通工具,特別適合城市軌道交通。磁懸浮列車按懸浮方式不同一般分為推斥型和吸力型兩種,按運行速度又有高速和中低速之分,這次國防科大研製開發的磁懸浮列車屬於中低速常導吸力型磁懸浮列車。
磁懸浮列車的種類
磁懸浮列車分為常導型和超導型兩大類。常導型也稱常導磁吸型,以德國高速常導磁浮列車transrapid為代表,它是利用普通直流電磁鐵電磁吸力的原理將列車懸起,懸浮的氣隙較小,一般為10毫米左右。常導型高速磁懸浮列車的速度可達每小時400~500公里,適合於城市間的長距離快速運輸。而超導型磁懸浮列車也稱超導磁斥型,以日本MAGLEV為代表。它是利用超導磁體產生的強磁場,列車運行時與布置在地面上的線圈相互作用,產生電動斥力將列車懸起,懸浮氣隙較大,一般為100毫米左右,速度可達每小時500公里以上。這兩種磁懸浮列車各有優缺點和不同的經濟技術指標,德國青睞前者,集中精力研製常導高速磁懸浮技術;而日本則看好後者,全力投入高速超導磁懸浮技術之中。
德國的常導磁懸浮列車
常導磁懸浮列車工作時,首先調整車輛下部的懸浮和導向電磁鐵的電磁吸力,與地面軌道兩側的繞組發生磁鐵反作用將列車浮起。在車輛下部的導向電磁鐵與軌道磁鐵的反作用下,使車輪與軌道保持一定的側向距離,實現輪軌在水平方向和垂直方向的無接觸支撐和無接觸導向。車輛與行車軌道之間的懸浮間隙為10毫米,是通過一套高精度電子調整系統得以保證的。此外由於懸浮和導向實際上與列車運行速度無關,所以即使在停車狀態下列車仍然可以進入懸浮狀態。
常導磁懸浮列車的驅動運用同步直線電動機的原理。車輛下部支撐電磁鐵線圈的作用就象是同步直線電動機的勵磁線圈,地面軌道內側的三相移動磁場驅動繞組起到電樞的作用,它就象同步直線電動機的長定子繞組。從電動機的工作原理可以知道,當作為定子的電樞線圈有電時,由於電磁感應而推動電機的轉子轉動。同樣,當沿線布置的變電所向軌道內側的驅動繞組提供三相調頻調幅電力時,由於電磁感應作用承載系統連同列車一起就象電機的「轉子」一樣被推動做直線運動。從而在懸浮狀態下,列車可以完全實現非接觸的牽引和制動。
日本的超導磁懸浮列車
超導磁懸浮列車的最主要特徵就是其超導元件在相當低的溫度下所具有的完全導電性和完全抗磁性。超導磁鐵是由超導材料製成的超導線圈構成,它不僅電流阻力為零,而且可以傳導普通導線根本無法比擬的強大電流,這種特性使其能夠製成體積小功率強大的電磁鐵。
超導磁懸浮列車的車輛上裝有車載超導磁體並構成感應動力集成設備,而列車的驅動繞組和懸浮導向繞組均安裝在地面導軌兩側,車輛上的感應動力集成設備由動力集成繞組、感應動力集成超導磁鐵和懸浮導向超導磁鐵三部分組成。當向軌道兩側的驅動繞組提供與車輛速度頻率相一致的三相交流電時,就會產生一個移動的電磁場,因而在列車導軌上產生磁波,這時列車上的車載超導磁體就會受到一個與移動磁場相同步的推力,正是這種推力推動列車前進。其原理就象沖浪運動一樣,沖浪者是站在波浪的頂峰並由波浪推動他快速前進的。與沖浪者所面對的難題相同,超導磁懸浮列車要處理的也是如何才能准確地駕馭在移動電磁波的頂峰運動的問題。為此,在地面導軌上安裝有探測車輛位置的高精度儀器,根據探測儀傳來的信息調整三相交流電的供流方式,精確地控制電磁波形以使列車能良好地運行。
超導磁懸浮列車也是由沿線分布的變電所向地面導軌兩側的驅動繞組提供三相交流電,並與列車下面的動力集成繞組產生電感應而驅動,實現非接觸性牽引和制動。但地面導軌兩側的懸浮導向繞組與外部動力電源無關,當列車接近該繞組時,列車超導磁鐵的強電磁感應作用將自動地在地面繞組中感生電流,因此在其感應電流和超導磁鐵之間產生了電磁力,從而將列車懸起,並經精密感測器檢測軌道與列車之間的間隙,使其始終保持100毫米的懸浮間隙。同時,與懸浮繞組呈電氣連接的導向繞組也將產生電磁導向力,保證了列車在任何速度下都能穩定地處於軌道中心行駛。
目前存在的技術問題
盡管磁懸浮列車技術有上述的許多優點,但仍然存在一些不足:
(1)由於磁懸浮系統是以電磁力完成懸浮、導向和驅動功能的,斷電後磁懸浮的安全保障措施,尤其是列車停電後的制動問題仍然是要解決的問題。其高速穩定性和可靠性還需很長時間的運行考驗。
(2)常導磁懸浮技術的懸浮高度較低,因此對線路的平整度、路基下沉量及道岔結構方面的要求較超導技術更高。
(3)超導磁懸浮技術由於渦流效應懸浮能耗較常導技術更大,冷卻系統重,強磁場對人體與環境都有影響
Ⅳ 請解釋德國人通過異體相吸將列車托起的原理
磁懸浮列車是一種利用磁極吸引力和排斥力的高科技交通工具。簡單地說,排斥力使列車懸起來、吸引力讓列車開動。
磁懸浮列車上裝有電磁體,鐵路底部則安裝線圈。通電後,地面線圈產生的磁場極性與列車上的電磁體極性總保持相同,兩者「同性相斥」,排斥力使列車懸浮起來。鐵軌兩側也裝有線圈,交流電使線圈變為電磁體。它與列車上的電磁體相互作用,使列車前進。列車頭的電磁體(N極)被軌道上靠前一點的電磁體(S極)所吸引,同時被軌道上稍後一點的電磁體(N極)所排斥――――結果是一「推」一「拉」。磁懸浮列車運行時與軌道保持一定的間隙(一般為1―10cm),因此運行安全、平穩舒適、無雜訊,可以實現全自動化運行。磁懸浮列車的使用壽命可達35年,而普通輪軌列車只有20―25年。磁懸浮列車路軌的壽命是80年,普通路軌只有60年。此外,磁懸浮列車啟動後39秒內即達到最高速度,目前的最高時速是552公里。據德國科學家預測,到2014年,磁懸浮列車採用新技術後,時速將達1000公里。而一般輪軌列車的最高時速為300公里。
磁懸浮列車分為常導型和超導型兩大類。常導型也稱常導磁吸型,以德國高速常導磁浮列車transrapid為代表,它是利用普通直流電磁鐵電磁吸力的原理將列車懸起,懸浮的氣隙較小,一般為10毫米左右。常導型高速磁懸浮列車的速度可達每小時400~500公里,適合於城市間的長距離快速運輸。而超導型磁懸浮列車也稱超導磁斥型,以日本MAGLEV為代表。它是利用超導磁體產生的強磁場,列車運行時與布置在地面上的線圈相互作用,產生電動斥力將列車懸起,懸浮氣隙較大,一般為100毫米左右,速度可達每小時500公里以上。這兩種磁懸浮列車各有優缺點和不同的經濟技術指標,德國青睞前者,集中精力研製常導高速磁懸浮技術;而日本則看好後者,全力投入高速超導磁懸浮技術之中。
Ⅳ 磁懸浮列車
安靜平穩高速
磁懸浮列車是現代高技術的綜合集成,被稱為20世紀最偉大的技術發明之一。
與傳統的輪軌列車相比,磁懸浮列車最大的特點是安靜和平穩。由於依靠強大磁力支撐起的車廂,其底部電磁鐵在懸浮系統的控制下與軌道保持有一厘米的間隙,列車運行時是不接觸軌道的,因此,即使列車高速運行,乘客也很難感受到震動,走在車廂內就像走在平地上一樣。
據悉,磁懸浮列車的試制應用技術在歐洲和日本起步較早,現在的運行時速已高達450至550公里。
技術發展史
1934年,德國人海曼·開普提出了磁懸浮技術的第一份專利。
1969-1984年,德國人造了六代磁懸浮列車。
1981年,德國開始修建第一條磁懸浮鐵路,至1987年完工。
90年代,由中國西南交大、國防科大牽頭,我國對磁懸浮技術開展了系統研究,並建成了磁懸浮列車模型和樣車。
我國第一條磁懸浮列車專線將在北京八達嶺風景區開始建設,往返全程近4公里,預計2002年可正式投入使用。
連接浦東國際機場和陸家嘴的上海磁懸浮新干線全長40公里,時速可達400公里,將成為我國第一條「世界級」磁懸浮專線車。
Ⅵ 磁懸浮列車飄在空中的原理~~~
磁懸浮列車的原理並不深奧。它是運用磁鐵「同性相斥,異性相吸」的性質,使磁鐵具有抗拒地心引力的能力,即「磁性懸浮」。科學家將「磁性懸浮」這種原理運用在鐵路運輸系統上,使列車完全脫離軌道而懸浮行駛,成為「無輪」列車,時速可達幾百公里以上。這就是所謂的「磁懸浮列車」,亦稱之為「磁墊車」。
由於磁鐵有同性相斥和異性相吸兩種形式,故磁懸浮列車也有兩種相應的形式:一種是利用磁鐵同性相斥原理而設計的電磁運行系統的磁懸浮列車,它利用車上超導體電磁鐵形成的磁場與軌道上線圈形成的磁場之間所產生的相斥力,使車體懸浮運行的鐵路;另一種則是利用磁鐵異性相吸原理而設計的電動力運行系統的磁懸浮列車,它是在車體底部及兩側倒轉向上的頂部安裝磁
鐵,在T形導軌的上方和伸臂部分下方分別設反作用板和感應鋼板,控制電磁鐵的電流,使電磁鐵和導軌間保持10—15毫米的間隙,並使導軌鋼板的吸引力與車輛的重力平衡,從而使車體懸浮於車道的導軌面上運行。
磁懸浮列車與當今的高速列車相比,具有許多無可比擬的優點:
由於磁懸浮列車是軌道上行駛,導軌與機車之間不存在任何實際的接觸,成為「無輪」狀態,故其幾乎沒有輪、軌之間的摩察,時速高達幾百公里;
磁懸浮列車可靠性大、維修簡便、成本低,其能源消耗僅是汽車的一半、飛機的四分之一;
噪音小,當磁懸浮列車時速達300公里以上時,雜訊只有656分貝,僅相當於一個人大聲地說話,比汽車駛過的聲音還小;
由於它以電為動力,在軌道沿線不會排放廢氣,無污染,是一種名副其實的綠色交通工具。
磁懸浮列車是怎樣運行的?
磁懸浮列車是利用磁極吸引力和排斥力的高科技交通工具。簡單地說,排斥力使列車懸起來,吸引力讓列車開動。磁懸浮列車車廂上裝有超導磁鐵,鐵路底部安裝線圈。通電後,地面線圈產生的磁場極性與車廂的電磁體極性總保持相同,兩者「同性相斥」,排斥力使列車懸浮起來與常規的動力來自於機車頭的火車不同,磁懸浮列車的動力來自於軌道。軌道兩側裝有線圈,交流電使線圈變為電磁體,它與列車上的磁鐵相互作用。列車行駛時,車頭的磁鐵(N極)被軌道上靠前一點的電磁體(S極)所吸引,同時被軌道上稍後一點的電磁體(N極)所排斥?D?D?D結果是前面「拉」,後面「推」,使列車前進。當列車到達圖所標的位置時,在線圈裡流動的電流流向就反轉過來了。其結果就是原來那個S極線圈,現在變為N極線圈了,反之亦然。
磁懸浮列車運行時,應當與軌道始終保持10厘米的間隙。任何的偏差對於列車的穩定性都是很危險的。但磁場解決了這個問題。由於在軌道底端的磁體與車廂上的磁體是同一極性,它們之間總有排斥力,如果因為某種原因使得列車懸浮高於10厘米,也就意味著列車向軌道產生的磁場逐漸變弱的區域移去,從而它所得到的懸浮力減少,這樣列車又會回落至10厘米的高度。相反,如果車廂太靠近鐵軌,將遇到軌道磁場非常大的阻力,並得到較大的排斥力,這就使列車又能與鐵軌保持正常距離。這樣,就沒必要去監控懸浮的距離了。
磁懸浮列車最大的優點就是速度快,其時速可達400?D550公里,通過調節通過磁體的電流強度,可以方便地改變列車的速度。而傳統輪軌列車經過100多年發展,最高時速僅為300?D350公里,如進一步提速,就會受到用輪軌支承和受電弓供電的限制。高速磁懸浮列車用電磁力將列車浮起而取消輪軌,採用長定子同步直線電機將電供至地面線圈,從而取消受電弓,實現了與地面沒有接觸、不帶燃料的地面飛行,克服了傳統輪軌鐵路的主要困難。由於是抱在軌道上懸浮行駛,並且按飛機的防火標准配置設施,因此乘坐平穩舒適,安全性非常高。
有人會擔心,萬一停電,列車會不會馬上掉下來,其實這個問題在設計時早就考慮到了。磁懸浮列車上裝有儲備電源,一旦發生斷電現象,系統會自動切換到儲備電源上來,儲備電源可以繼續維持列車行駛一段時間,在此過程中,列車速度會逐漸慢下來,離地面的高度也逐漸下降,最後平穩落地。不會出現停電後,高速行駛的列車驟然降落的情況。
德國日本緊盯中國磁懸浮技術
中國將修建上海至杭州的磁懸浮列車線,並計劃今年年底正式動工的消息,引來國外媒體紛紛報道。其中,德國與日本對中國磁懸浮的關注尤為密切。當中國宣布這條磁懸浮線路將首先採用中國的自主技術時,德國的反應是從震驚、失落迅速變為猜疑,隨後又開始正視現實,尋求合作,而日本則更多的是對本國的磁懸浮技術研發之路進行對比和反思。
據報道,滬杭磁懸浮線路將在上海至杭州之間鋪設全長175公里的專用軌道,列車最高時速可達450公里。考慮到噪音等問題,在市區將把運行速度控制在200公里。
按照計劃,這條磁懸浮線路將在2010年上海世界博覽會舉辦之前投入運營。據專家估計,上海至杭州的磁懸浮線路工程費用為350億元。
2003年,全世界第一條磁懸浮列車在中國上海進入商業運營。為了得到更大的市場,一直在與中國洽談的德國蒂森克虜伯公司和西門子公司當然不希望中國自行研製自己的磁懸浮列車。
上個月,有德國媒體報道說,中國成都飛機工業集團正在開發自己的磁懸浮列車,並將於今年7月在上海試車。新列車的設計時速比德國的磁懸浮還要快,使用的卻不是德國的技術。這一屬於國家863計劃的「海豚」號高速磁浮車輛研製項目於去年9月在成都投入生產。今年7月,「海豚」號將在上海同濟大學1.7公里長的軌道上進行試車。
德國多家媒體報道了中國自行研製磁懸浮列車的消息,盡管中國成都飛機工業集團項目負責人鄭齊輝工程師表示,中國的磁懸浮列車技術利用了一些德國所沒有的航天技術,其次在輕量化設計上也比德國先進,但是懷疑中國抄襲了德國磁懸浮技術的觀點還是開始在德國見諸報端。其中,德國巴伐利亞州州長施托伊貝爾的說法最具有代表性,他聲稱,這件事「聞上去很有些技術盜竊的味道」。
但是,設在柏林的德國鐵路技術研究所所長彼得?尼可則表示,中國大面積抄襲得到保護的德國磁懸浮技術的可能性,可以排除。西門子前總裁馮必樂發表談話認為,西門子早就知道中國在同濟大學搞磁懸浮研製。他說,德國人應該知道的是,即便自己開發了的磁懸浮技術,但不應用,也會在別處得到進一步推進發展。彼得?尼可說,他希望,德中今後在繼續研發磁懸浮技術方面進行更多的合作。
德國的《法蘭克福匯報》評論說,到目前為止,「上海的磁懸浮列車更多的是一種遊客吸引項目,而非經濟上和技術上有意義的交通工具」。但滬杭磁懸浮線路將改變這一點。
日本媒體分析認為,雖然中國社會發展的瓶頸之一是交通運輸網路尚不夠發達,但目前正在加緊推進滬杭磁懸浮線路、京滬高速鐵路等建設,在政府主導下一批具有戰略意義的大型項目不斷變成現實。相比之下,東京則花費了幾十年連一條高速環線都沒有能夠完全建成,日本政府缺乏戰略眼光可見一斑。
日經BP社題為《上海磁懸浮列車對日本未來的啟示》的報道則對比了日本的磁懸浮開發計劃。據報道,上世紀70年代著手實施的日本磁懸浮列車開發在磁懸浮方式中選擇了超導。因為日本是一個地震多發的國家,利用強大的超導磁體能夠使懸浮距離達到100毫米以上。而採用常導方式的上海磁懸浮列車的懸浮距離約為8mm。超導方式的另一個優點是,由於能夠利用永久電流模式驅動磁體,因此可以不給車身供應懸浮電力,做出來的車身既輕,又簡單。
但是對於超導磁懸浮列車的實用化,無論是量還是質方面都面臨著巨大的障礙。在逐一解決了無數難題,並在山梨實驗線路上實施了時速超過500公里的穩定行駛實驗後,總算在去年3月由日本國土交通省技術評價委員會做出了「可以認為已經確立實用基礎技術」的評價
Ⅶ 磁懸浮列車經歷了怎樣的發展歷程
磁懸浮列車專題
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高速低耗
磁懸浮列車是一種採用無接觸的電磁懸浮、導向和驅動系統的磁懸浮高速列車系統。它的時速可達到500公里以上,是當今世界最快的地面客運交通工具,有速度快、爬坡能力強、能耗低的優點,每個坐位的能耗僅為飛機的三分之一、汽車的70%。它運行時噪音小、安全舒適、不燃油,污染少。
本世紀五、六十年代,鐵路曾經被認為是一個夕陽運輸產業。因為面對航空、高速公路等運輸對手的強勁挑戰,它蝸牛般的爬行速度,已越來越不適應現代工業社會物流和人流的快速流動需要了。但七十年代以來,特別是近幾年來,隨著鐵路高速化成為世界的熱點和重點,鐵路重新贏回了在各國交通運輸格局中舉足輕重的地位。法國、日本、俄國、美國等國家列車時速由200公里向300公里發展。1995年舉行的國際鐵路會議預測,到20世紀末,德國、日本、法國等國家的高速鐵路運營時速將達到360公里。要使列車在如此高的速度下持續行駛,傳統的車輪加鋼軌組成的系統,已經無能為力了。在這種情況下,只能使用一種超常規的列車--磁懸浮列車。
普通列車行駛時,車輪與鋼軌是緊緊貼在一起的,當列車高速行駛時,車輪與鋼軌的阻力就大大增加。據科學家計算,依靠動力牽引,車輪與鋼軌接觸的普通輪軌列車,最大時速為380 公里左右,如果考慮到噪音、震動、車輪和鋼軌磨損等因素,實際速度不可能達到最大時速。所以,歐洲、日本現在正運行的高速列車,在速度上已沒有多大潛力。要進一步提高速度,必須轉向磁懸浮技術。
我們知道:把兩塊磁鐵相同的一極靠近,它們就相互排斥,反之,把相反的一極靠近,它們就互相吸引。托起磁懸浮列車的,那似乎神秘的懸浮之力,其實就是這兩種吸引力與排斥力。這種列車懸浮在軌道上方,和軌道之間沒有直接接觸,運行阻力大大減小,因此磁懸浮列車的最大時速可以達到500公里以上。
兩種技術
根據吸引力和排斥力的基本原理,國際上磁懸浮列車有兩個發展方向。一個是以德國為代表的常規磁鐵吸引式懸浮系統--EMS 系統,利用常規的電磁鐵與一般鐵性物質相吸引的基本原理,把列車吸引上來,懸空運行;另一個是以日本為代表的排斥式懸浮系統--EDS 系統,用超導的磁懸浮原理,使車輪和鋼軌之間產生排斥力,使列車懸空運行。這兩個國家都堅定地認為自己國家的系統是最好的,都在把各自的技術推向實用化階段。估計到下一個世紀,這兩種技術路線將依然並存。德國磁懸浮列車
北京大學張承福教授認為,比較而言,日本的排斥式系統比較有利。它在物理上的原理比較簡單,懸浮穩定,車輪與鋼軌之間的距離保持在10厘米左右,對鋼軌的要求不那麼嚴格;由於對控制系統的要求較低,所以能耗也少。而吸引式的懸浮系統只能把車輪與鋼軌保持在3-4厘米左右,這就需要有一個良好的控制系統,能耗自然就多;而且它對鋼軌的要求也很高,遇上軌道上有冰雪,或高低不平的路段就影響運行。
發展歷程
磁懸浮列車今天看似乎還是一個新鮮事物,其實它的理論准備有很長的歷史。1929年德國人首先提出了磁懸浮理論,在相當長的時期內,他們就一直計劃搞一條磁懸浮鐵路。日本人1972年開始嘗試EDS 系統,但這個原理早在1966年就由美國人提出來了。這套技術的理論背景與當時的超導技術發展緊密相關。因為六、七十年代,是世界超導應用研究的鼎盛時期,利用超導原理,解決一些應用難題是那時的熱點。
日本磁懸浮列車山梨實驗線曾在1997年12月創造了不載客時速550公里的世紀記錄。而在1999年4月14日,山梨實驗線更創世界鐵路行車時速552公里的世界新紀錄。這次的實驗列車由5節車廂組成,乘客13人,總負荷為10噸重,兩次行駛實驗都跑出了每小時552公里的速度,並准備今後將進行耐久性實驗和時速在500公里情況下的錯車實驗。
中國於1876年修建了第一條鐵路,日本於1872年修建第一條鐵路,兩國只相差4年。但日本修建第一條高速鐵路的時間是1964年;1982年,日本就開通了第一條超導磁懸浮實驗線,而20世紀結束時,我國還只有一條時速才170公里的廣深准高速鐵路。
但中國的磁懸浮技術發展很快。目前,國內國防科技大學和西南交通大學都在進行磁懸浮列車的研製工作,都已經有了比較成熟的技術。2001年,國防科大磁懸浮實驗線路建成,西南交大的實驗線路也正在建設。磁懸浮在中國的市場運做進展也很順利,德國柏林到漢堡之間的磁懸浮鐵路建設計劃擱淺以後,轉而與中國達成協議,在上海修建一條可能將是世界上首條進行商業運行的磁懸浮鐵路。北京,四川等地也正准備修建類似鐵路。
市場定位
現有的運輸網路是陸海空多種運輸手段結合的綜合系統,各種交通工具之間,既有明確分工,又有激烈競爭,而且飛機和汽車的運輸速度也在日新月異地發展,那麼,如果說要發展磁懸浮列車的話,它的市場應在哪裡定位呢?
北京大學的張承福教授認為,向空中發展有一定的局限性,比如周期性的運輸或長距離的運輸,用飛機可能比較合適,但如果幾百公里的距離也用飛機就不經濟了。因為機場離城市一般比較遠,飛機起降需要不少時間,因此,從效率看,飛機盡管比其它的運輸工具快,但除開起降時間,在幾百公里的范圍內,它與高速列車,特別是未來的磁懸浮列車相比並沒有什麼優勢。而且飛機的能耗比列車要大得多。而陸地高速運輸----高速鐵路,也有其局限性--速度極限、噪音污染,摩擦損耗等等。因此,各國過去准備搞普通高速列車的,現在都傾向於搞磁懸浮列車。
磁懸浮列車既然如此先進,如此快速,我國能不能很快就發展磁懸浮鐵路,使中國的大地風馳電掣地賓士著磁懸浮列車呢?
中國科學院邱勵儉院士認為,好的東西不一定決定你馬上不夠上。磁懸浮列車花費太大,1公里高速公路投資需要2億人民幣,1公里磁懸浮鐵路投資翻兩番都不止。如果要修一條從北京到天津的高速公路,投資300-400億人民幣足夠,而修一條磁懸浮鐵路,沒有1000億人民幣是不可能的。所以他認為應該要慎重。邱院士的意見,代表了很大一部分人的意見,因此中國對發展磁懸浮列車採取的是循序漸進的策略。
Ⅷ 磁懸浮列車是哪國的專利
磁懸浮列車是一種靠磁懸浮力(即磁的吸力和斥力)來推動的列車。由於其軌道的磁力使之懸浮在空中,行走時不同於其他列車需要接觸地面,因此只受來自空氣的阻力。磁懸浮技術的研究源於德國,早在1922年,德國工程師赫爾曼·肯佩爾就提出了電磁懸浮原理,並於1934年申請了磁懸浮列車的專利。
德日:1970年以後,隨著世界工業化國家經濟實力的不斷加強,為提高交通運輸能力以適應其經濟發展的需要,德國、日本等發達國家以及中國都相繼開始籌劃進行磁懸浮運輸系統的開發。 中國:我國第一輛磁懸浮列車(買自德國)2003年1月開始在上海運行。2015-10中國首條國產磁懸浮線路長沙磁浮線成功試車 。
Ⅸ 外媒報道中國新的磁懸浮列車計劃,沒有德國參與,中國自己真的可以嗎
按照中國目前的磁懸浮技術和發展來說應該是沒有問題的,但具體結果如何,正如老話說的,實踐是檢驗真理的唯一標准。
德國放棄磁懸浮還與國內目前的鐵路網與磁懸浮線路互不相容有關。相比之下,中國幅員遼闊,建設新的磁懸浮線路不會干擾原有的鐵路網路,可以讓城市之間直接通過磁懸浮點對點連接。可以說,建設磁懸浮線路非常適合中國交通系統。
Ⅹ 是哪個德國人掌握了磁懸浮列車的技術
1842年,英國物理學家Earnshaw