高速磁浮交通技術(shù)進(jìn)展與應(yīng)用前景

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1、高速磁浮交通技術(shù)進(jìn)展與應(yīng)用前景摘要：高速磁浮交通技術(shù)是利用電磁理論，采用直線電機(jī)牽引和列車自動控制等高科技技術(shù)，具有高速、安全、環(huán)保等特點(diǎn)，在中長距離城際客運(yùn)交通領(lǐng)域具有比較優(yōu)勢，有一定的前景。本文簡要地闡述磁浮的理論基礎(chǔ)、技術(shù)進(jìn)展和應(yīng)用前景，并針對滬杭磁浮項目提出了建設(shè)性意見：要開拓創(chuàng)新，進(jìn)一步消化吸收上海示范線的磁浮關(guān)鍵技術(shù)；通過技術(shù)談判和交流合作，力爭掌握核心技術(shù)，同時堅定不移走機(jī)電設(shè)備國產(chǎn)化道路，降低工程造價，提高市場競爭力。在目前滬杭磁浮工程可行性階段，一定要進(jìn)行多方案比選（高速輪軌與高速磁浮系統(tǒng)），并開展相應(yīng)的專

2、題研究，廣泛征求意見和建議，采取多元化投資策略，充分利用中央、省市地方資源，創(chuàng)新體制機(jī)制，舉全社會力量，大力推進(jìn)磁浮項目的進(jìn)程。前言人類對速度的不斷追求譜寫了世界交通技術(shù)進(jìn)展的歷史畫卷，科技進(jìn)步推動社會發(fā)展，現(xiàn)代交通技術(shù)為人類“地面飛行”的理想插上了翅膀，高速磁浮交通技術(shù)系統(tǒng)具有最高速度（約500公里/時），人類在陸上飛行成為現(xiàn)實(shí)。從19世紀(jì)上半葉的電磁理論到實(shí)際應(yīng)用走過了180多年。2002年，世界第一條磁浮商業(yè)線—上海浦東磁浮示范線的成功營運(yùn)，以及今年三月國家批準(zhǔn)滬杭磁浮項目建議書，為我國探索高速客運(yùn)系統(tǒng)提供了新的選擇，

3、有望在中國大地形成與高速輪軌系統(tǒng)并存的城際地面高速客運(yùn)網(wǎng)，形成城市綜合交通系統(tǒng)。通過引進(jìn)、吸收、消化、輸出，掌握具有自主產(chǎn)權(quán)的磁浮實(shí)用技術(shù)，有利于提高國家競爭力，促進(jìn)我國交通技術(shù)的跨越式發(fā)展，提高居民出行質(zhì)量和水平。1理論基礎(chǔ)在長期的生產(chǎn)實(shí)踐中，人們發(fā)現(xiàn)了天然的磁性物質(zhì)（如磁鐵礦或磁鐵等），由于特有的排斥或吸引特性，中國古代發(fā)明了“指南針”，并應(yīng)用于航海。在漫長的歲月里，人們對電磁一直處于感性認(rèn)識，直到1820年丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流能夠產(chǎn)生磁場，奠定了電磁科學(xué)基礎(chǔ)。隨后，法拉第發(fā)明了電磁感應(yīng)定律，定量描述了感應(yīng)電動勢

4、與磁通量（磁場強(qiáng)度）的變化關(guān)系。19世紀(jì)60年代，英國物理學(xué)家麥克斯韋（1831-1879）建立了完整的電磁理論并提出了電磁波的猜想。20年以后，赫茲通過實(shí)驗驗證了電磁波的存在，為現(xiàn)代通訊和控制技術(shù)的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。從基礎(chǔ)理論科學(xué)走向?qū)嵺`應(yīng)用，同樣經(jīng)歷了艱辛的探索，而且與當(dāng)時的社會經(jīng)濟(jì)條件和科學(xué)進(jìn)步水平密切相關(guān)。1922年，德國科學(xué)家赫爾曼.肯佩爾（HermannKemper）發(fā)明了電磁浮鐵路原理，并于1934年8月獲得了世界上第一項磁浮技術(shù)專利。磁浮技術(shù)從懸浮方式上可以分為電磁磁浮（EMS）和電動磁?。‥DS）兩大類[1]

5、。電磁磁浮技術(shù)是一種常導(dǎo)下的吸引式磁浮系統(tǒng)，即對車載的、置于導(dǎo)軌下方的懸浮電磁鐵通電勵磁而產(chǎn)生電場，磁鐵與軌道上的鐵磁構(gòu)件相互吸引，將列車向上吸起懸浮于軌道上，磁鐵與鐵磁軌道之間的懸浮間隙一般為8-12mm。列車通過控制懸浮磁鐵的勵磁電流來保證穩(wěn)定的懸浮間隙，通過直線電機(jī)來牽引列車走行。電磁式磁浮列車以德國TRANSRAPID（簡稱TR）型和日本的HSST型為代表，結(jié)構(gòu)原理見圖1。電動磁浮技術(shù)是一種超導(dǎo)下排斥式電動磁浮系統(tǒng)，即當(dāng)列車運(yùn)動時，車載磁體（一般為低溫超導(dǎo)線圈或永久磁鐵）的運(yùn)動磁場，在安裝與線路上的懸浮線圈中產(chǎn)生感應(yīng)

6、電流，兩者相互作用，產(chǎn)生一個向上的磁力將列車懸浮于路面一定高度（一般為100-150mm）。通過直線電機(jī)來牽引列車走行。與電磁式相比，電動式懸浮系統(tǒng)在靜止條件下不能懸浮，必須達(dá)到一定速度（約150km/h）后才能懸浮。由于間隙大，一般無須主動控制。電動式磁浮列車以日本MLX型超導(dǎo)列車為代表。2磁浮技術(shù)進(jìn)展1969年，在工業(yè)界和德國聯(lián)邦鐵路公司的大力推動下，開始了大運(yùn)量高速鐵路研究（HSBStudien），隨后生產(chǎn)了第一代磁浮列車Transrapid-01，簡稱TR-01，車重5.86噸，4個座位，在試驗線（660m）上進(jìn)行了

7、試驗，最大車速90km/h。根據(jù)試驗，對列車進(jìn)行了不斷改進(jìn)，研制了TR-02（1971）、TR-03（1972）、TR-04（1973）、HMB2（1976）、TR-05（1979）、TR-06（1984）、TR-07（1989）、TR-08（1999）。1999年研制的TR-08型列車，凈重92噸，長51米，最大速度500km/h，并在埃姆斯蘭（Emsland，TVE）雙環(huán)形試驗線（31.5km）運(yùn)行。1991年底，經(jīng)過第七代列車運(yùn)行試驗和技術(shù)鑒定，德國向世界宣布TR型高速磁浮交通技術(shù)已經(jīng)成熟，可投入商業(yè)應(yīng)用。1997年7

8、月計劃采用TR-07型列車投入柏林-漢堡線（292km）應(yīng)用，由于客流量偏小等虧損原因而擱淺，2000年2月取消了該項目計劃。1962年，日本開始磁浮交通技術(shù)的研發(fā)工作。1972年研制了低溫超導(dǎo)電動列車ML100型，時速60km/h。隨后，研制了ML500型（1979年，517km/h），