什么是磁悬浮列车? 爱问知识人

1、 上海磁悬浮列车工作原理 磁悬浮列车利用“同性相斥，异性相吸”的原理，让磁铁具有抗拒地心引力的能力，使车体完全脱离轨道，悬浮在距离轨道约1厘米处，腾空行驶，创造了近乎“零高度”空间飞行的奇迹。 世界第一条磁悬浮列车示范运营线——上海磁悬浮列车，建成后，从浦东龙阳路站到浦东国际机场，三十多公里只需6～7分钟。
上海磁悬浮列车是“常导磁吸型”（简称“常导型”）磁悬浮列车。是利用“异性相吸”原理设计，是一种吸力悬浮系统，利用安装在列车两侧转向架上的悬浮电磁铁，和铺设在轨道上的磁铁，在磁场作用下产生的吸力是车辆浮起来。 列车底部及两侧转向架的顶部安装电磁铁，在“工”字轨的上方和上臂部分的下方分别设反作用板和感应钢板，控制电磁铁的电流使电磁铁和轨道间保持1厘米的间隙，让转向架和列车间的吸引力与列车重力相互平衡，利用磁铁吸引力将列车浮起1厘米左右，使列车悬浮在轨道上运行。
这必须精确控制电磁铁的电流。 悬浮列车的驱动和同步直线电动机原理一模一样。通俗说，在位于轨道两侧的线圈里流动的交流电，能将线圈变成电磁体，由于它于列车上的电磁体的相互作用，使列车开动。 列车头部的电磁体N极被安装在靠前一点的轨道上的电磁体S极所吸引，同时又被安装在轨道上稍后一点的电磁体N极所排斥。
列车前进时，线圈里流动的电流方向就反过来，即原来的S极变成N极，N极变成S极。循环交替，列车就向前奔驰。 稳定性由导向系统来控制。“常导型磁吸式”导向系统，是在列车侧面安装一组专门用于导向的电磁铁。列车发生左右偏移时，列车上的导向电磁铁与导向轨的侧面相互作用，产生排斥力，使车辆恢复正常位置。
列车如运行在曲线或坡道上时，控制系统通过对导向磁铁中的电流进行控制，达到控制运行目的。 “常导型”磁悬浮列车的构想由德国工程师赫尔曼 肯佩尔于1922年提出。 “常导型”磁悬浮列车及轨道和电动机的工作原理完全相同。只是把电动机的“转子”布置在列车上，将电动机的“定子”铺设在轨道上。
通过“转子”，“定子”间的相互作用，将电能转化为前进的动能。我们知道，电动机的“定子”通电时，通过电磁感应就可以推动“转子”转动。当向轨道这个“定子”输电时，通过电磁感应作用，列车就像电动机的“转子”一样被推动着做直线运动。 上海磁悬浮列车时速430公里，一个供电区内只能允许一辆列车运行，轨道两侧25米处有隔离网，上下两侧也有防护设备。
转弯处半径达8000米，肉眼观察几乎是一条直线；最小的半径也达1300米。乘客不会有不适感。轨道全线两边50米范围内装有目前国际上最先进的隔离装置。 磁悬浮列车的优点 磁悬浮列车有许多优点：列车在铁轨上方悬浮运行，铁轨与车辆不接触，不但运行速度快，能超过500 千米／小时，而且运行平稳、舒适，易于实现自动控制；无噪音，不排出有害的废气，有利于环境保护；可节省建设经费；运营、维护和耗能费用低。
它是21 世纪理想的超级特别快车，世界各国都十分重视发展磁悬浮列车。目前，我国和曰本、德国、英、美等国都在积极研究这种车。曰本的超导磁悬浮列车已经过载人试验，即将进入实用阶段，运行时速可达500 千米以上。 中国高速磁悬浮列车的工作原理 高速磁浮列车是20世纪的一项技术发明，其原理并不深奥。
它是运用磁铁“同性相斥，异性相吸”的性质，使磁铁具有抗拒地心引力的能力，即“磁性悬浮”。科学家将“磁性悬浮”这种原理运用在铁路运输系统上，使列车完全脱离轨道而悬浮行驶，成为“无轮”列车，时速可达几百公里以上。这就是所谓的“磁浮列车”。 　　由于磁铁有同性相斥和异性相吸两种形式，故磁浮列车也有两种相应的形式：一种是利用磁铁同性相斥原理而设计的电磁运行系统的磁浮列车，它利用车上超导体电磁铁形成的磁场与轨道上的线圈形成的磁场之间所产生的相斥力，使车体悬浮运行的铁路；另一种则是利用磁铁异性相吸原理而设计的电动力运行系统的磁浮列车，它是在车体底部及两侧倒转向上的顶部安装磁铁，在T形导轨的上方和伸臂部分下方分别设反作用板和感应钢板，控制电磁铁的电流，使电磁铁和导轨间保持10毫米（正负误差2毫米）的间隙，并使导轨钢板的吸引力与车辆的重力平衡，从而使车体悬浮于车道的导轨面上运行。
　　自20上世纪60年代以来，以德国和日本为代表，对常导和超导两种模式，进行了深入的研究和试验。日本的超导系统，已建成山梨县18。4公里试验线（双线），最高时速曾达552公里／小时。德国的常导系统，先后研制了ＴＲ01型至ＴＲ08型车辆。
1987年，建成埃姆斯兰试验线31。5公里，最高运行速度达450公里/小时，运行里程累计已超过60万公里。 　　上海磁浮列车示范线采用的是德国技术，列车运行时，与轨道完全不接触。它没有轮子和传动机构，列车的悬浮、导从驱动和制动都是利用电磁力来实现的。
悬浮电磁铁将车辆往上吸住线路；导向电磁铁保证列车沿线路两侧的定位。电磁控制系统保证磁浮列车与轨道间约10mm的间隙、列车通过长定子同步直线电机来驱动和制动，直线电机的原理可以从旋转电机引申出来，即将旋转电机定子剖开再展直，安装在线路两侧的下面、直线电机定子线圈中的电流产生一个运动磁场。
在这个运动磁场的作用下，磁浮列车往前运运行。 　　在实际运营中，转弯、路障成了关乎安全的重大问题。整条上海磁浮线路需要转弯的地方有三处，其中设计的最大转弯曲线半径达到8000米，用肉眼看几乎是一条直线，因此在转弯中乘客没有丝毫的不适，最小半径也达到1300米，即使是高速行驶中的转弯，乘客也同样感觉平稳舒适。
在磁浮轨道全线两边50米范围内，还装有目前国际上最先进的隔离装置，人为在轨道上制造障碍几无可能。同时，为了防止磁悬浮列车高速运行时对行驶在高架道路上的机动车产生影响，将在高架道路的内侧栏杆处安装防眩板。 　　由于磁浮列车在行驶中是处于不接触轨道的悬浮状态，列车在起动和停止行驶的一刹那，乘客会感觉到车身有些许提升与下降。
不过，乘客大可不必为此担心，因为精心制造的磁浮线路轨道梁确保了列车下落时的安全“软着陆”。轨道梁既是承载列车的承重结构，又是浮起列车运行的导向结构，制造精度极高，梁体的最终测试与调整均是在恒温车间进行的，正因此，它能确保列车在浮、落状态下乘客的安全。
与 磁悬浮列车 相关的历史事件 2005年世界博览会于3月25日在日本爱知县正式开幕,会场设立在名古屋市东部的丘陵地带,参观者可以从名古屋市区通过磁悬浮列车、无人驾驶新型交通系统、燃料电池混合动力公共汽车等最先进的交通工具直接到达博览会会场。
到浦东机场的磁悬浮列车明年上半年通车，地铁二号线延伸至浦东机场段，前期准备工作加紧进行；浦东机场的二期工程建设将起步，长约３８００米的第二条跑道已经过预压，将在明年动工兴建，计划在２００４年建成投入使用；第二座航站楼前期准备工作正在进行。
计划于2003年投入使用的八达岭长城磁悬浮列车旅游运营线，全长2．1公里，设两条并行线，目前兼顾观光功能设计运行速度限定每小时60公里，游客乘坐磁悬浮列车从新停车场到旅游景区仅需3分钟。 待2003年建成通车，上海将拥有世界惟一一条用于商业运营的磁悬浮列车线路。
　　 2003年的上海房地产，终于甩尽沉疴，与磁悬浮列车一样，滑上了一条飘离地面、没有任何摩擦力的轨道。 　　2003年底，唐山机车车辆厂与北京控股磁悬浮技术发展有限公司签订了开发常导中低速磁悬浮列车的协议后，历经2年时间，与国内科研机构合作，加快研制进程，相继攻克了牵引控制、悬浮控制以及超轻量化车体等关键技术，并完成了列车网络控制系统功能试验等一系列试验项目，确保了磁悬浮列车的安全可靠运行。
按计划，2003年初，上海将建成中国乃至世界第一条商业化运营的磁悬浮列车。 连接浦东国际机场与陆家嘴区域的世界上第一条投入商业营运的磁悬浮列车和地铁二号线将经停本中心底层，浦东国际机场轨道交通中心与磁悬浮列车将于２００３年初同时投入运营。
鼍 翌日,2003年元旦,由德国制造的磁悬浮列车,作为世界上首条投入商业运行的磁悬浮列车线—上海浦东机场至龙阳路,总长30公,里的磁悬浮列车线路,正式开始商、世运营。 自2003年开始,磁悬浮列车以每小时430公里的速度,在上海浦东国际机场和市区间运送旅客,全长30公里,总运行时间还不到10分钟,是一条最为方便的高速线路。
2002年，无燃煤区将达到100平方公里，加快发展无污染的磁悬浮列车、地铁等，加速淘汰燃油助动车。 上海将于2002年前建成磁悬浮列车，这也是世界上首条商用磁悬浮列车。 　　●2002年4月日，国产中低速磁悬浮列车已在试验线上实现2000公里无故障运行。
2002年8月9日中午12点48分，上海港军工路港务公司码头，从德国运抵上海的首批磁悬浮列车车厢被缓缓运出“泰斯科”号滚装轮。 　　2002年末，与朱镕基总理乘坐第一趟磁悬浮列车，德国总理施罗德也许会回忆起自己30年前的中国之旅。 　　2002年4月6日，又一条重大科技新闻从国防科大传出：由该校领衔研究建造的我国第一条中低速磁悬浮列车试验线，在长沙建成通车。
2002年底，在我国上海浦东，利用德国技术，建造了世界上的一条用于商业运行的磁浮列车线，现在已投入试运行，这可以看作是磁悬浮列车发展史上的一个里程碑。 2002年，由北京控股磁悬浮技术发展有限公司投资，国防科技大学负责系统设计和集成，国内10多家科研单位和企业合作历时3年建成的中低速磁悬浮列车试验线在国防科技大学建成通车并通过中试验收评审。
到2002年4月5日为止，这一中国自行设计建造的第一条中低速磁悬浮列车试验线已无故障运行2000公里。 2002年十大惊艳：展现创意、革新以及进步的十大事件，包括：个性化车牌、彩信手机、磁悬浮列车、欧元进入流通等等。 2002年，外高桥港区四期市政配套工程、外环线(浦东段)二期工程、磁悬浮列车工程等重点工程相继竣工。
２００２年４月，随着我国第一条中低速磁悬浮列车试验线建成通车，并实现了２０００km无故障运行，国产磁悬浮列车成为一种新的交通工具已不再是遥远的梦想。 ２００２年３月，这条磁悬浮列车示范线下部结构工程竣工。 2002年8月采用丛林铝材制造的中国第一辆磁悬浮列车在长春客车厂成功下线，标志着丛林集团开创了中国特大型工业铝型材生产的先河。
在2002年之后,由于越来越多的德国企业登陆中国市场以及中德方面的大型经济合作项目逐渐增多,明镜》对中国经济以及中德经济合作的报道依然呈上升趋势,比如对中德磁悬浮列车合作项目的持续、集中的关注等。 2002年12月31日,世界上第一列真正投入商业运行的磁悬浮列车在上海完成了举世瞩目的“首航” 2001年3月，王长留出击上海，再次夺得磁悬浮列车正线33公里的轨枕生产任务。
2001年3月，我国政府拍板在上海浦东建设磁悬浮列车，来自德国的西门子和日本一家企业参与招标。 2001年3月1日，世界上第一条商业化运营的磁悬浮列车工程在上海浦东打下第一桩。 　　●2001年9月，我国第一条中低速磁悬浮列车试验线在国防科大建成通车。
2001年10月，江南造船厂的磁悬浮列车用1200多吨Q345桥板合同，要求25天交货，到期不交货，按总货款的30％罚款。 2001年8月采用丛林铝材制造的中国第一辆磁悬浮列车在长春客车厂成功下线，标志着丛林集团开创了中国特大型工业型材生产的先河。
2001年3月1日，总投资额达89亿元的磁悬浮列车工程打下第一根钢桩，负责具体检验检疫的浦东检验检疫局上下立即投入紧张的工作。 该项研究耗资每英哩为几千万美元，这种时速为５００英哩左右的磁悬浮列车预计２００１年投入商业化运行。 2001年日本起动了磁悬浮列车用超导磁体的项目。
从2001年的APEC会议到杭州湾跨海大桥建设、磁悬浮列车开通、苏州外资引进模式的成功…这给媒体创造了无数新闻报道的题材。 2001年,我国将磁悬浮列车技术列入国家“863”计划,其中涡流制动系统研究是该项目中一项重要的核心子项目。
2001年,位于浦东新区的现代化展览场馆—上海新国际博览中心(SNIEC)与这两个展览会一起正式对外开放,比 邻的磁悬浮列车往来于浦东国际机场,带来短暂而令人印象深刻的愉 悦。 原定要在2000年正式开工的德国汉堡至柏林的磁悬浮列车线建设计划，不久前宣布停止执行。
2000年2月 5日，德国交通部长克利姆特在与德国铁路公司、蒂森公司、阿特兰斯公司和西门子公司的高层代表磋商后正式宣布，放弃修建筹备已久的柏林至汉堡的磁悬浮列车项目。 那天”指2000年7月2日，那天，夏丽卿等上海市政府代表团成员，随朱镕基、徐匡迪市长一起，乘专车来到拉滕市参观那里的磁悬浮高速列车试验场，并一起乘坐了德国最新研制的TR—08型磁悬浮列车。
因为我在2000年12月受中国国际工程咨询公司的邀请，参加了上海建磁悬浮列车运行线工程的咨询论证会，并任组长。 朱镕基总理2000年访日时，曾到位于山梨县的日本磁悬浮列车试验基地，乘坐了时速达到450公里的磁悬浮列车，而对于日本人津津乐道的新干线则根本不提。
2000年，中国政府决定修建上海浦东磁悬浮列车，希望日本能提供磁悬浮列车技术，而日本却更倾向于兜售落后的新干线技术，结果，由于德国西门子公司能够毫无保留地提供磁悬浮列车全套技术，从而赢得了上海浦东磁悬浮列车价值几十亿马克的项目合同。 ２０００年６月３０日 中德两国政府正式签订合作开展上海高速磁悬浮列车示范线项目可行性研究的协议 ８月 国家计委批准了项目建议书 同月 上海申通集团等６家公司联合出资２０亿元注册成立上海磁悬浮交通发展有限公司 上海市批准成立了上海市磁悬浮快速列车工程指挥部 使工程项目启动得到强有力的资金和组织保证。
2000年,中国政府决定修建上海浦东磁悬浮列车,希望日本能提供磁悬浮列车技术,而日本却更倾向于兜售落后的新干线技术,结果,由于德国西门子公司能够毫无保留地提供磁悬浮列车全套技术,从而赢得了上海浦东磁悬浮列车几十亿马克项目的合同。 2000年底,世界上第一条投入商业运营的磁悬浮列车线—上海磁悬浮列车线首次试运行。
2000年2月5日,德国交通部长克利姆特在与德国铁路公司、蒂森公司、阿特兰斯公司和西门子公司的高层代表磋商后正式宣布:放弃修建筹备已久的柏林至汉堡磁悬浮列车线项目。 2000年初，争论了六年的柏林至汉堡磁悬浮列车行驶线工程正式下马。
中国工程院在1999年3月向国务院提出的报告认为：磁悬浮高速列车有可能成为21世纪地面高速运输新系统”但“由于世界上尚未建成商业运行线，所以至少在10年内不能在京沪全线采用磁悬浮列车方案进行工程建设” 1999年，八达岭投资3000余万元，在距长城1．6公里处开始兴建大型停车场和办公、服务等配套设施，同时，由北京控股公司与八达岭特区共同投资，从停车场到长城修建一条磁悬浮列车示范线，作为将来游人的交通设施。
1999年中国工程院组织30位专家（其中有12位院士）讨论，3月31日向国务院报告，至少在近10年内，不能在京沪全线采用磁悬浮列车方案进行工程建设”在京沪线上采用轮轨技术方案是可行的” 1999年12月，中国国际工程咨询公司报告认为：轮轨高速技术从国际上看，既是成熟技术，又是正在不断发展中的高新技术，在京沪线上采用轮轨技术方案是可行的”磁悬浮高速列车由于目前世界上尚未建成商业运营线，所以至少在近10年内，不能在京沪全线采用磁悬浮列车方案进行工程建设”但应加强研究开发…在合适的地段建设一些试验运行线，以取得工程和运行经验” 德国计划于1999年开始建造连接汉堡和柏林的磁悬浮列车线，其时速为250公里，到2005年投入运营，届时来往于两地之间所需时间将不到1小时。
德国曾打算从1999年起建造从首都柏林至北方港口重镇汉堡的第一条磁悬浮列车铁路，但由于所需投资过高，资金又难以落实，结果这项计划被搁置。 1999年，国防科大与北京控股磁悬浮技术发展有限公司合作，开始研究建造我国第一条中低速磁悬浮列车试验线，常文森率领一批中青年科技专家先后在悬浮控制、直线推进、运行控制、信号检测、车辆结构、轨道设计等关键技术及工程化实现等方面取得了一系列重大突破，使我国磁悬浮列车技术向工程化方向迈出了关键的一步。
1999年，北京控股磁悬浮技术发展有限公司与国防科技大学合作，开始研究建造我国第一条中低速磁悬浮列车试验线。 早在1998年初，中国科学院3位院士就提出以磁悬浮列车取代传统轮轨列车的主张，并受到科技界的支持。 早在1998年初，中国科学院三位院士就提出以磁悬浮列车取代传统轮轨列车的主张，并受到科技界的支持，其最富“诱惑力”的口号是：从北京到上海只须坐4个半小时磁悬浮列车。
１９９８年６月２日 朱基总理在中国科学院和中国工程院两院院士大会讲话中提出了京沪高速线为什么不采用先进的磁悬浮列车的问题 引起了大家的重视 开始了有关我国高速磁悬浮列车发展战略的认真研究与讨论。 1997年10月，我国在四川省青城山旅游区建成国内第一条磁悬浮列车试验线，不久的将来，未来号”磁悬浮列车就可以载着观光游客游览，让国人亲身体验一下“飞”起来的滋味。
1997年，磁悬浮列车就创造了每小时517公里的速度纪录，最高试验运营时速达550公里。 1997年，日本开发的磁悬浮列车在日本山梨县的试验线上创造出每小时550公里的世界最高纪录，耗资2400亿元。 1997年西南交通大学在都江堰青城山下建设了我国第一条磁悬浮列车试验线路。
我国也于1997年在四川青城正式启动第一条磁浮旅游线,并将于2003年在上海建成磁悬浮列车交通线。 1997年德国政府决定修建柏林至汉堡磁悬浮列车行驶线，该线长292公里，预测运量1450万人，计划投资99亿马克，每公里造价为0。338亿马克。
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