高速磁浮交通技术进展与应用前景

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1、高速磁浮交通技术进展与应用前景摘要：高速磁浮交通技术是利用电磁理论，采用直线电机牵引和列车自动控制等高科技技术，具有高速、安全、环保等特点，在中长距离城际客运交通领域具有比较优势，有一定的前景。本文简要地阐述磁浮的理论基础、技术进展和应用前景，并针对沪杭磁浮项目提出了建设性意见：要开拓创新，进一步消化吸收上海示范线的磁浮关键技术；通过技术谈判和交流合作，力争掌握核心技术，同时坚定不移走机电设备国产化道路，降低工程造价，提高市场竞争力。在目前沪杭磁浮工程可行性阶段，一定要进行多方案比选（高速轮轨与高速磁浮系统），并开展相应的专

2、题研究，广泛征求意见和建议，采取多元化投资策略，充分利用中央、省市地方资源，创新体制机制，举全社会力量，大力推进磁浮项目的进程。前言人类对速度的不断追求谱写了世界交通技术进展的历史画卷，科技进步推动社会发展，现代交通技术为人类“地面飞行”的理想插上了翅膀，高速磁浮交通技术系统具有最高速度（约500公里/时），人类在陆上飞行成为现实。从19世纪上半叶的电磁理论到实际应用走过了180多年。2002年，世界第一条磁浮商业线—上海浦东磁浮示范线的成功营运，以及今年三月国家批准沪杭磁浮项目建议书，为我国探索高速客运系统提供了新的选择，

3、有望在中国大地形成与高速轮轨系统并存的城际地面高速客运网，形成城市综合交通系统。通过引进、吸收、消化、输出，掌握具有自主产权的磁浮实用技术，有利于提高国家竞争力，促进我国交通技术的跨越式发展，提高居民出行质量和水平。1理论基础在长期的生产实践中，人们发现了天然的磁性物质（如磁铁矿或磁铁等），由于特有的排斥或吸引特性，中国古代发明了“指南针”，并应用于航海。在漫长的岁月里，人们对电磁一直处于感性认识，直到1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流能够产生磁场，奠定了电磁科学基础。随后，法拉第发明了电磁感应定律，定量描述了感应电动势

4、与磁通量（磁场强度）的变化关系。19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦（1831-1879）建立了完整的电磁理论并提出了电磁波的猜想。20年以后，赫兹通过实验验证了电磁波的存在，为现代通讯和控制技术的应用奠定了基础。从基础理论科学走向实践应用，同样经历了艰辛的探索，而且与当时的社会经济条件和科学进步水平密切相关。1922年，德国科学家赫尔曼.肯佩尔（HermannKemper）发明了电磁浮铁路原理，并于1934年8月获得了世界上第一项磁浮技术专利。磁浮技术从悬浮方式上可以分为电磁磁浮（EMS）和电动磁浮（EDS）两大类[1]

5、。电磁磁浮技术是一种常导下的吸引式磁浮系统，即对车载的、置于导轨下方的悬浮电磁铁通电励磁而产生电场，磁铁与轨道上的铁磁构件相互吸引，将列车向上吸起悬浮于轨道上，磁铁与铁磁轨道之间的悬浮间隙一般为8-12mm。列车通过控制悬浮磁铁的励磁电流来保证稳定的悬浮间隙，通过直线电机来牵引列车走行。电磁式磁浮列车以德国TRANSRAPID（简称TR）型和日本的HSST型为代表，结构原理见图1。电动磁浮技术是一种超导下排斥式电动磁浮系统，即当列车运动时，车载磁体（一般为低温超导线圈或永久磁铁）的运动磁场，在安装与线路上的悬浮线圈中产生感应

6、电流，两者相互作用，产生一个向上的磁力将列车悬浮于路面一定高度（一般为100-150mm）。通过直线电机来牵引列车走行。与电磁式相比，电动式悬浮系统在静止条件下不能悬浮，必须达到一定速度（约150km/h）后才能悬浮。由于间隙大，一般无须主动控制。电动式磁浮列车以日本MLX型超导列车为代表。2磁浮技术进展1969年，在工业界和德国联邦铁路公司的大力推动下，开始了大运量高速铁路研究（HSBStudien），随后生产了第一代磁浮列车Transrapid-01，简称TR-01，车重5.86吨，4个座位，在试验线（660m）上进行了

7、试验，最大车速90km/h。根据试验，对列车进行了不断改进，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型列车，净重92吨，长51米，最大速度500km/h，并在埃姆斯兰（Emsland，TVE）双环形试验线（31.5km）运行。1991年底，经过第七代列车运行试验和技术鉴定，德国向世界宣布TR型高速磁浮交通技术已经成熟，可投入商业应用。1997年7

8、月计划采用TR-07型列车投入柏林-汉堡线（292km）应用，由于客流量偏小等亏损原因而搁浅，2000年2月取消了该项目计划。1962年，日本开始磁浮交通技术的研发工作。1972年研制了低温超导电动列车ML100型，时速60km/h。随后，研制了ML500型（1979年，517km/h），