磁浮列車的優(yōu)點(diǎn)

磁浮列車的優(yōu)點(diǎn)第1頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月報(bào)告大綱磁浮列車的原理常導(dǎo)型/磁吸型(EMS)與超導(dǎo)型/超導(dǎo)磁斥型(MDS)的比較德、日、中三國磁浮列車發(fā)展比較磁浮列車的優(yōu)缺點(diǎn)分析磁浮運(yùn)輸技術(shù)的影響磁浮運(yùn)輸技術(shù)的展望第2頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月前言

當(dāng)一列時(shí)速300公里的列車，倏忽掠過軌道旁一處養(yǎng)鴨人家時(shí)，想像中，池塘邊的鴨子必定會(huì)嚇得鼓動(dòng)翅膀，「嘎嘎」地四處飛跳。但事實(shí)並非如此，它們?nèi)宰灶櫟爻院韧嫠＃粺o視於列車的經(jīng)過。這是怎麼一回事？

---------沒錯(cuò)這臺(tái)列車就是~磁浮列車~第3頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月磁浮列車浮起的原理

一般人都會(huì)以為利用斥力的磁浮車是在車體和地上都裝有同極的磁鐵，但實(shí)際上則是在車體中裝置磁鐵，在地面上放置金屬板或線圈，並不是同極磁鐵。日本國鐵的磁浮列車是採用在地面上放置線圈的方式，當(dāng)磁鐵通過線圈上面時(shí)，線圈內(nèi)的磁束便會(huì)發(fā)生變化，依據(jù)電磁感應(yīng)的原理，在線圈產(chǎn)生電流，使線圈具有與磁鐵同極的磁性。如此一來，車體與地面之間便產(chǎn)生了斥力而使得車體保持上浮。第4頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月輔助車輪當(dāng)車子靜止時(shí)，由於線圈的磁束不會(huì)發(fā)生變化產(chǎn)生同極的磁性，所以利用斥力的磁浮車在靜止時(shí)並不會(huì)浮起來。此外由於必須先啟動(dòng)，使線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流令列車懸浮，因此列車上必須備有【輔助車輪】，作為「起飛」與「降落」之用。啟動(dòng)時(shí)以車輪帶動(dòng)，當(dāng)時(shí)速達(dá)40公里以上時(shí)，列車才開始懸浮，此時(shí)輪子便自動(dòng)收起。第5頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月磁浮列車前進(jìn)的原理

由於車輛完全懸浮在空中，無法像傳統(tǒng)的輪軌車輛般使用轉(zhuǎn)動(dòng)車輪的方式以帶動(dòng)車輛，目前解決這個(gè)問題的方法最常用的是線型馬達(dá)（LinearMotor）的應(yīng)用。線型馬達(dá)除了推動(dòng)車輛之外，還可以有煞車的作用，其煞車的能量可以再回生供系統(tǒng)使用。第6頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月線性馬達(dá)線型馬達(dá)原理和一般傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)式馬達(dá)相同。一般馬達(dá)利用電流的變化，磁場(chǎng)，再感應(yīng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。線型馬達(dá)就好比將傳統(tǒng)馬達(dá)攤開，使線圈繞成直條狀，如此原本旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)就變成了直線方向行進(jìn)的磁場(chǎng)，而轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)也變成直線移動(dòng)了。此時(shí)，可依需要選擇將轉(zhuǎn)子或定子其中之一固定在車輛下方，另一“子”固定於軌道上，即可藉由線型馬達(dá)的作用推動(dòng)車輛。第7頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月

常導(dǎo)型也常稱為磁吸型(EMS)，以德國的transrapid為代表，它是利用普通直流電磁鐵電磁吸引力的原理將列車懸起，懸浮的氣隙較小，一般為10毫米左右。超導(dǎo)型磁浮列車也稱超導(dǎo)磁斥型(MDS)，以日MAGLEV為代表。它是利用超導(dǎo)磁體產(chǎn)生的強(qiáng)磁場(chǎng)，列車運(yùn)行時(shí)與佈置在地面上的線圈相互作用，產(chǎn)生電動(dòng)斥力將列車懸起，懸浮氣隙較大，一般為100毫米左右。雖然利用一般電磁鐵的相吸相斥亦可製造磁浮列車，但配有高溫超導(dǎo)體的磁浮列車由於磁力較強(qiáng)，故可浮的較高；一般僅使用電磁鐵的磁浮列車其離地面高度僅１公分，而採用超導(dǎo)體者可達(dá)１０公分。於實(shí)際應(yīng)用上，此種差異則會(huì)造成相當(dāng)大的影響：若列車運(yùn)行時(shí)遭遇地震，離地１０公分的磁浮列車自然會(huì)叫離地僅１公分高的磁浮列車安全許多。常導(dǎo)型VS超導(dǎo)型第8頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月EMSvsEDS優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)吸引式停車中亦可上浮磁抗力小(即行駛阻力)可賴現(xiàn)有技術(shù)配合而成只上浮1公分,因此軌道必須維持極高的精準(zhǔn)度停電立即落下為保持上浮高度,須經(jīng)常的控制感應(yīng)反斥式上浮10公分,能在軌道上安全行駛無須控制上浮停電時(shí)不會(huì)立即落下低速無法上浮,需加輔助車輪低速行駛時(shí)磁抗力太大(行駛阻力)需要超導(dǎo)及極低溫等技術(shù)配合第9頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月

引導(dǎo)系統(tǒng)(GuidanceSystem)

是為了使車體保持在車道上方，不致於左右「飄」離。

由於漂浮和引導(dǎo)線圈的任何一方都有連接電力電纜,所以能保持列車行駛在軌道的中央,藉著受到距列車較遠(yuǎn)端的邊所產(chǎn)生的吸引力和較近端的邊的排斥力使列車能一直保持移動(dòng)在軌道的中心而不會(huì)偏向任何一方!!第10頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月世界各國磁浮的比較德國日本中國第11頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月德國︰專注常導(dǎo)的研究世界上最早研究磁浮列車的國家研究始於1968年常導(dǎo)型為主不採用超導(dǎo)磁體而應(yīng)用常規(guī)電磁技術(shù)，也就是電磁懸浮。(EMS)第12頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月日本︰對(duì)超導(dǎo)情有獨(dú)鐘

採用超導(dǎo)磁浮，也就是電動(dòng)懸浮(EDS)12/4/2003列車的時(shí)速達(dá)到了581公里2005/03/06日本第一條商業(yè)磁浮列車系統(tǒng)已開始提供服務(wù)。第13頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月德日兩國技術(shù)之比較

磁浮運(yùn)輸系統(tǒng)之技術(shù)組成可分為兩大類:

懸浮技術(shù)推動(dòng)技術(shù)德國----電磁力系統(tǒng)

ElectroMagneticSystem日本----電動(dòng)力系統(tǒng)

ElectroDynamicSystem第14頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月中國︰捷足先登世界第一條商業(yè)磁浮列車系統(tǒng)採用常導(dǎo)型電磁力系統(tǒng)新的MAS3型磁浮列車

第15頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月上海磁浮隱憂長期運(yùn)營效益沒有技術(shù)基礎(chǔ)最先進(jìn)技術(shù)最先進(jìn)的陸地交通方式與國情不符如此重要的交通建設(shè)竟然是旅遊項(xiàng)目不恰當(dāng)位置的不恰當(dāng)項(xiàng)目第16頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月磁浮列車的優(yōu)點(diǎn):l、克服了傳統(tǒng)鐵路提高速度的障礙，發(fā)展前景更廣闊

1979年就創(chuàng)造了517km/hr的速度記錄。目前技術(shù)已經(jīng)成熟，可進(jìn)入500km/hr實(shí)用運(yùn)營線的階段。普通列車的速度主要是受限於輪軌間的黏性力，而磁浮列車的速度則受限于空氣阻力。

2、當(dāng)今運(yùn)營速度最高(500km/hr)的地面客運(yùn)交通工具，具不可取代的優(yōu)越性

若在500km/hr的高速磁懸浮，則比飛機(jī)優(yōu)越的旅行距離將達(dá)1500公里以上。國際上250─300km/hr的高速輪軌鐵路迄今共有13條運(yùn)營線，總長4369公里。除日本東京--博多線全長1069公里外，其它均小于600公里。由于距離繼續(xù)增大，旅客更多選擇了飛機(jī)，占有率急劇下降，1200公裡時(shí)降至約30％。

第17頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月磁浮列車的優(yōu)點(diǎn):3、耗能低

它在500km/hr速度下每座位?公里的能耗僅為飛機(jī)的1/3至l/2，比汽車小30％。(6O0km/hr左右核算)高速火車磁浮EMS磁浮EDS汽車飛機(jī)

(瓦特·時(shí)/座位?公里)

35.4

73.1

36

144

3524、噪音小

列車透過時(shí)25米距離處的噪音，300km/hr德國TR磁浮列車為83分貝，ICE列車為88至90分貝。高速列車磁浮列車汽車

100（公裡/時(shí)）82分貝67分貝76分貝

250（公裡/時(shí)）92分貝82分貝5、採用電力驅(qū)動(dòng)，不燃油，污染小

其發(fā)展不受能源架構(gòu)，特別是燃油供應(yīng)的限制。無有害氣體排放，環(huán)境污染小。

第18頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月磁浮列車的優(yōu)點(diǎn):6、啟動(dòng)泊車快，爬坡能力強(qiáng)，選線自由度較大

等速下，磁浮列車轉(zhuǎn)彎半徑小，選線自由度較大，所以線路可較短、占地少、可適應(yīng)修建的地段多，減少隧道和山谷橋架等建築費(fèi)用降低總投資。

7、安全、舒適，維修費(fèi)用低

磁浮列車沒有車輪和鐵軌的接觸以及與受電弓的機(jī)械接觸，震動(dòng)小，舒適性好，其工作屬於無磨損營運(yùn)，不需潤滑油，可在特殊環(huán)境下使用(如高溫、低溫、真空中等)。維修主要集中在電子技術(shù)方面，不需大量體力勞動(dòng)。德國TR07磁浮列

車ICE輪軌高速磁浮列車爬坡10％4％啟動(dòng)50秒後(行程2公里)200km/hr100秒後(行程4.8公里)300km/hr150秒後(行程9.6公里)400km/hr(行程5公里)達(dá)200km/hr第19頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月磁浮列車的缺點(diǎn):1.價(jià)格昂貴。當(dāng)前估計(jì)，高速磁懸浮線的投資比高速輪軌鐵路高１．２──1．5倍。由于磁浮車廂零部件精密度極高，中國沒有能力製造，全都得從德國進(jìn)口，其價(jià)格非常昂貴，每節(jié)車廂要1億多元，45節(jié)車廂就需追加投資約50億，幾乎是個(gè)無底洞?？偼顿Y可能達(dá)到120億。2.停電時(shí)，控制裝置故障需有對(duì)策。第20頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月磁浮運(yùn)輸技術(shù)的影響

在磁浮運(yùn)輸系統(tǒng)的發(fā)展過程中日本與德國是兩大贏家，他們又因發(fā)展大電力之推展相關(guān)技術(shù)，成為現(xiàn)今世界各國中具有超大型電力電子技術(shù)及對(duì)電磁系統(tǒng)之相關(guān)設(shè)計(jì)與高速車輛流體力學(xué)計(jì)算，獨(dú)享鰲頭之局面，日本更因發(fā)展極低溫之金屬超導(dǎo)系統(tǒng)，成為世界上商業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)超導(dǎo)技術(shù)之唯一國家，促成國家整體超導(dǎo)技術(shù)之快速成長，此類大型國家研發(fā)計(jì)畫所產(chǎn)生之效益，實(shí)非當(dāng)時(shí)決策著所能預(yù)見；相對(duì)地，美國在磁浮技術(shù)的研發(fā)上，因?yàn)閲抑l(fā)展重點(diǎn)不同，僅能由重點(diǎn)大學(xué)及國家研究室進(jìn)行點(diǎn)的研究，最終還是在進(jìn)度上大幅落後，淪落為自國外技術(shù)引進(jìn)之下場(chǎng)，值得讓人深省與思考。

第21頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月磁浮運(yùn)輸技術(shù)的展望

展望本世紀(jì)之交通運(yùn)輸系統(tǒng)發(fā)展，隨著石油來源逐漸耗竭，人類將對(duì)高效率及低環(huán)境衝擊交通運(yùn)輸系統(tǒng)之倚賴度逐漸升高，而軌道運(yùn)輸系統(tǒng)中的磁浮列車已逐漸被世界各國重視，瑞士所提出的地下化磁浮系統(tǒng)更是積極進(jìn)行中，雖然背負(fù)著無法與道統(tǒng)輪軌系統(tǒng)共構(gòu)與造價(jià)昂貴的弱點(diǎn)，但是磁浮列車是中程運(yùn)輸系統(tǒng)（約1,000公里距離）中能源效率與安全性最高之結(jié)論是無庸置疑，若搭配區(qū)間捷運(yùn)之短程運(yùn)輸網(wǎng)路，在本世紀(jì)運(yùn)輸系