磁浮列車的優(yōu)點

磁浮列車的優(yōu)點第1頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月報告大綱磁浮列車的原理常導型/磁吸型(EMS)與超導型/超導磁斥型(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)缺點分析磁浮運輸技術(shù)的影響磁浮運輸技術(shù)的展望第2頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月前言

當一列時速300公里的列車，倏忽掠過軌道旁一處養(yǎng)鴨人家時，想像中，池塘邊的鴨子必定會嚇得鼓動翅膀，「嘎嘎」地四處飛跳。但事實並非如此，它們?nèi)宰灶櫟爻院韧嫠?，全然無視於列車的經(jīng)過。這是怎麼一回事？

---------沒錯這臺列車就是~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，當磁鐵通過線圈上面時，線圈內(nèi)的磁束便會發(fā)生變化，依據(jù)電磁感應的原理，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月輔助車輪當車子靜止時，由於線圈的磁束不會發(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並不會浮起來。此外由於必須先啟動，使線圈產(chǎn)生感應電流令列車懸浮，因此列車上必須備有【輔助車輪】，作為「起飛」與「降落」之用。啟動時以車輪帶動，當時速達40公里以上時，列車才開始懸浮，此時輪子便自動收起。第5頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月磁浮列車前進的原理

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)動車輪的方式以帶動車輛，目前解決這個問題的方法最常用的是線型馬達（LinearMotor）的應用。線型馬達除了推動車輛之外，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月線性馬達線型馬達原理和一般傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)式馬達相同。一般馬達利用電流的變化，磁場，再感應轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。線型馬達就好比將傳統(tǒng)馬達攤開，使線圈繞成直條狀，如此原本旋轉(zhuǎn)的磁場就變成了直線方向行進的磁場，而轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動也變成直線移動了。此時，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，即可藉由線型馬達的作用推動車輛。第7頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月

常導型也常稱為磁吸型(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。超導型磁浮列車也稱超導磁斥型(MDS)，以日MAGLEV為代表。它是利用超導磁體產(chǎn)生的強磁場，列車運行時與佈置在地面上的線圈相互作用，產(chǎn)生電動斥力將列車懸起，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，但配有高溫超導體的磁浮列車由於磁力較強，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，而採用超導體者可達１０公分。於實際應用上，此種差異則會造成相當大的影響：若列車運行時遭遇地震，離地１０公分的磁浮列車自然會叫離地僅１公分高的磁浮列車安全許多。常導型VS超導型第8頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月EMSvsEDS優(yōu)點缺點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度停電立即落下為保持上浮高度,須經(jīng)常的控制感應反斥式上浮10公分,能在軌道上安全行駛無須控制上浮停電時不會立即落下低速無法上浮,需加輔助車輪低速行駛時磁抗力太大(行駛阻力)需要超導及極低溫等技術(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在軌道的中心而不會偏向任何一方!!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年常導型為主不採用超導磁體而應用常規(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︰對超導情有獨鐘

採用超導磁浮，也就是電動懸浮(EDS)12/4/2003列車的時速達到了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。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

磁浮運輸系統(tǒng)之技術(shù)組成可分為兩大類:

懸浮技術(shù)推動技術(shù)德國----電磁力系統(tǒng)

ElectroMagneticSystem日本----電動力系統(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營效益沒有技術(shù)基礎(chǔ)最先進技術(shù)最先進的陸地交通方式與國情不符如此重要的交通建設(shè)竟然是旅遊項目不恰當位置的不恰當項目第16頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月磁浮列車的優(yōu)點: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，可進入500km/hr實用運營線的階段。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、當今運營速度最高(500km/hr)的地面客運交通工具，具不可取代的優(yōu)越性

若在500km/hr的高速磁懸浮，則比飛機優(yōu)越的旅行距離將達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，占有率急劇下降，1200公裡時降至約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:3、耗能低

它在500km/hr速度下每座位?公里的能耗僅為飛機的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

(瓦特·時/座位?公里)

35.4

73.1

36

144

3524、噪音小

列車透過時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）82分貝67分貝76分貝

250（公裡/時）92分貝82分貝5、採用電力驅(qū)動，不燃油，污染小

其發(fā)展不受能源架構(gòu)，特別是燃油供應的限制。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:6、啟動泊車快，爬坡能力強，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、可適應修建的地段多，減少隧道和山谷橋架等建築費用降低總投資。

7、安全、舒適，維修費用低

磁浮列車沒有車輪和鐵軌的接觸以及與受電弓的機械接觸，震動小，舒適性好，其工作屬於無磨損營運，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。德國TR07磁浮列

車ICE輪軌高速磁浮列車爬坡10％4％啟動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:1.價格昂貴。當前估計，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，全都得從德國進口，其價格非常昂貴，每節(jié)車廂要1億多元，45節(jié)車廂就需追加投資約50億，幾乎是個無底洞?？偼顿Y可能達到120億。2.停電時，控制裝置故障需有對策。第20頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月磁浮運輸技術(shù)的影響

在磁浮運輸系統(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)及對電磁系統(tǒng)之相關(guān)設(shè)計與高速車輛流體力學計算，獨享鰲頭之局面，日本更因發(fā)展極低溫之金屬超導系統(tǒng)，成為世界上商業(yè)運轉(zhuǎn)超導技術(shù)之唯一國家，促成國家整體超導技術(shù)之快速成長，此類大型國家研發(fā)計畫所產(chǎn)生之效益，實非當時決策著所能預見；相對地，美國在磁浮技術(shù)的研發(fā)上，因為國家之發(fā)展重點不同，僅能由重點大學及國家研究室進行點的研究，最終還是在進度上大幅落後，淪落為自國外技術(shù)引進之下場，值得讓人深省與思考。

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

展望本世紀之交通運輸系統(tǒng)發(fā)展，隨著石油來源逐漸耗竭，人類將對高效率及低環(huán)境衝擊交通運輸系統(tǒng)之倚賴度逐漸升高，而軌道運輸系統(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)更是積極進行中，雖然背負著無法與道統(tǒng)輪軌系統(tǒng)共構(gòu)與造價昂貴的弱點，但是磁浮列車是中程運輸系統(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)間捷運之短程運輸網(wǎng)路，在本世紀運輸系