磁悬浮列车原理(高铁和动车的区别)

本文目录一览：

• 1、磁悬浮列车原理

• 2、高铁和动车的区别

• 3、磁悬浮列车原理图解

• 4、磁悬浮列车原理是由谁提出

近日，由中国自主研发的高速磁悬浮实验样车正式下线，时速可达到600公里，这标志着我国在高速磁悬浮技术领域实现了重大突破，时速600公里磁悬浮列车也是世界上最快的速度之一（日本磁悬浮列车时速达到603公里）。

高速磁悬浮是目前轨道交通技术的制高点，轨道与列车间只有10毫米间隙，这是真正的贴地飞行，牵涉到空气动力学，悬浮导向控制等多个领域，其科技含量极高，在当前一些国家对中国发起技术封锁的特殊时期，高速磁悬浮列车的下线让中国在这一领域处于领先地位。

人类在发展过程中不断在探索怎样对抗重力，不论是利用风还是水，悬浮空中的梦想从未停止，科学家也在寻找一种更稳定，更受人类控制的悬浮力量，将这种技术应用在城市交通上。

轨道交通工具从最早的蒸汽到现在的电力，从时速几十公里到现在的几百公里，但是不变的是它们都需要轮子在轨道上行驶，有这么一项颠覆性的技术可以让上百吨的列车悬浮在轨道上运行，这就是磁悬浮列车。

1922年德国工程师发现了电磁悬浮原理，并将其申请了专利，随着一些国家经济实力的增强，就需要研发新的交通运输工具，随后德，美，日，苏联相继开展了磁悬浮列车的研发，在1971年德国研发出世界上第一辆磁悬浮列车，随着磁悬浮技术的发展，速度也在不断提高。

磁悬浮列车的优点是能够高效率的完成载客，无需用活塞，涡轮等活动零件，所以在行驶过程中几乎没有噪音，在运行时不是紧贴着钢轨行驶，而是以悬浮的形式飞驰在轨面上。缺点也很明显，造价超高，上海磁悬浮约30公里的线路造价高达上百亿，就目前来说，还处于亏本状态。

相对于其它有轮列车车轮与轨道的摩擦，撞击，磁悬浮列车利用电磁力实现无接触支撑和导向，其运行阻力只有空气阻力，磁悬浮列车的核心是怎么样让几百吨重量的列车悬浮，还有就是怎么样让其前进。

从上世纪70年代开始，世界上多个发达国家都在进行磁悬浮列车的开发，目前世界上磁悬浮技术*的是德国和日本，德国和日本使用的技术原理是不一样的。

日本使用的是低温超导型磁悬浮技术，超导体是指金属或合金在低温下完全失去电阻和完全抗磁性的特性，就是超导体的这两个特性，所以它跟磁铁就会产生即排斥又吸引的关系，磁铁就能稳稳的悬浮在超导体上方。

应用在磁悬浮列车上，超导线圈是超导磁悬浮列车的关键设备之一，它使列车获得上浮，推进力，每一节车厢上都装一台液氮压缩制冷机，列车的超导磁悬浮装置将始终保持在零下196度低温状态，可保持车体悬浮状态，其实这也是利用磁铁同极相斥的原理，在运行过程中车体与轨道之间只有10毫米间隙，就是这样的原理超导磁悬浮列车才能在空中快速疾驰。

▼

德国是利用常导型磁悬浮技术，这种技术是采用抱轨运行形式，车身下端像伸出两排弯曲的胳臂将铁轨抱住，这能解决列车脱轨的危险，给安装在列车弯曲胳臂上的磁铁通电就会产生强大磁力，铁轨会被磁力吸引，轨道是静止的整个列车由于吸引力就会悬浮。

▼

中国也是采用的常导磁悬浮抱轨技术，目前在上海运营的磁悬浮列车，是世界上第一条投入商业运营的磁悬浮专线，连接市区到机场，时速达到430公里，30公里距离只需要8分钟。

磁悬浮列车没有引擎还能高速运行，也是应用了磁铁吸力和排斥力来推动列车前行，通电后，它们就会变成一节节带有N极和S极的电磁铁，轨道磁铁N极与列车上磁铁N极相斥会将列车往前推，下一节轨道磁铁N机与列车磁铁S相吸会将列车往前拉，轨道上的电磁铁会根据列车前进而不断变化磁极，保证磁悬浮列车不断向前推进，磁力既可以让列车悬浮又可以推动列车前进。

与普通的有轮列车不同，因为整个列车都是悬浮在空中的，就需要*的控制只有几毫米的悬浮高度，还要解决载客后造成列车的不平衡等问题，这些都需要由列车心脏IGBT来解决，它通过采集列车上传感器的的信号，以每秒几万次的速度运算，调整和控制车辆使其正常运行。

中国的高铁通过这十几年的建设，高铁总里程达到2万多公里，技术也达到世界先进水平，还被称为中国新四大发明之一，一些线路已开始盈利，如京沪线年均盈利近百亿元，那为什么还要去发展造价更高的磁悬浮嘞。

在各种中长距离交通工具中，高铁时速一般是300公里，飞机时速一般是900公里，磁悬浮列车时速600公里正好处在这两种之间，有其速度的优势。

从我国建设的高铁来看，时速在300公里左右，如果要再提速无论从安全还是节能方面考虑都不在合适，要追求更高的速度，更好的舒适度，磁悬浮列车就是*的选择。

虽然磁悬浮有着诸多的优点，研发建设也从未停止过，担心它对人体辐射伤害的声音从未停止，但人类追求更高速度的决心从未改变，中国是善于创造奇迹的国家，高速磁悬浮列车的下线注定又将创造又一个奇迹。

你造吗？“坐高铁”的说法居然是错的！高铁和动车它们是两个完全不同的概念。

动车指的是车，就是我们常常坐的G、D字头的列车都是动车组列车。

但是在日常生活中，我们通常喜欢把“D”字头列车称为动车，“G”字头列车称为高铁。而很多人不清楚高铁和动车的区别，其实说的就是G字头和D字头列车的区别。

G字头列车票价比D字头贵

G字头二等座，票价约0.48元/公里

D字头二等座， 票价约0.31/公里

但是如果时速200km/h线路上都有G和D在跑，它们的二等座票价一样。

G字头列车速度比D字头快

G字头时速，300-350km/h

D字头时速，200-250km/h

走的线路不同

G字头列车，只能运行在新修的高铁上

D字头二等座，不仅能在普通铁路上运行，也能在新修的高铁上运行

不同的车走不同的路，这也是许多城市要新建高铁站的原因。G字头在列车运行图中等级*，会车时D字头需避让G字头列车。

使用的车型不同

G字头使用车型，CRH2C、CRH3、CRH380系列动车组

D字头使用车型，CRH1、CRH2（除2C）、CRH5系列动车组

而通常G字头车型内部设备要好一些，更先进，比如“复兴号”动车组列车基本上都是“G”字头。

D字头列车一般只有一等座、二等座，G字头绝大部分列车除了设有一等座，还有商务座，特等座，环境更好。

近日，广东省国土资源厅发布了《广东省国土空间规划2020-2035年》公众版，对未来十五年的国土空间安排进行了解读和展示。规划提出全省域空间内将预留京港澳高速磁悬浮和沪（深）广高速磁悬浮通道。值得一提的是，广东*提出预留建设沪（深）广高速磁悬浮通道。深圳到上海约1500公里，如时速以每小时600公里算，大约2.5小时就可以互通深沪两市。深圳至北京约2200公里，如果乘坐京港澳高速磁悬浮，大约3.6小时可到达北京，比高铁要节省超一半时间。

作为两条磁悬浮列车的核心城市：广、深磁悬浮预计将会提前开建。

今天咱们就讲讲磁悬浮列车的悬浮原理是什么？它是如何实现悬浮的？

上海磁浮示范运营线，是世界上第一条投入商业化运营的磁悬浮列车示范线，西起上海轨道交通2号线龙阳路站，东到上海浦东国际机场站。线路正线全长约30公里，双线上下折返运行，设计*运行速度为每小时430公里，单线运行时间约8分钟。

磁浮列车是谁发明的？

1922年，德国人赫尔曼·肯佩尔（Hermann Kemper） 提出了电磁浮原理，并在1934年获得世界上第一项有关磁浮技术的专利。

肯佩尔先生利用磁铁“同性相斥、异性相吸”的性质，把旋转的同步电机摊开铺平，把电机中的转子装在车厢底下，把电机中的定子和线圈铺在整条轨道上，通上电后，机车和车轨组成了一个完整的直线电机，列车不依靠车轮悬浮在轨道上，轻松跑动。

磁浮列车有不同类型吗？

磁浮列车按采用导体划分，可分为常导磁浮列车和超导磁浮列车；按运行速度划分，可分为高速磁浮列车和低速磁浮列车；按悬浮机理划分，可分为电磁悬浮列车和电动悬浮列车。

磁浮上海示范运营线列车属于高速常导电磁悬浮列车。

磁浮技术与普通轮轨技术的主要区别在哪里？

首先，磁浮列车的牵引和导向原理实现了“无接触”运行，消除了传统轮轨之间的机械摩擦、振动及噪声。其次，磁浮列车运行采用了主动控制方式，通过实时反馈列车运行过程中的各种信息来及时调整列车运行状态，以保障列车运行的安全性和舒适性，而轮轨列车运行是采用被动控制方式。

简单的理解就是传统轮轨是下面这样的↓↓

而磁悬浮就是下面这样的↓↓

什么是常导高速电磁悬浮列车？

磁浮上海示范运营线列车属常导高速电磁悬浮列车，它是一种依据电磁相吸式原理，利用长定子直线同步电机产生的电磁悬浮力、导向力和驱动力实现列车的支承、导向、牵引和制动的新型无接触高速轨道交通系统。

上海磁浮列车的运行原理是怎样的?

1）如何悬浮？

上海磁浮列车上的悬浮电磁铁、导向电磁铁和轨道上的定子线圈通电后，将列车向上吸起而“悬浮”于轨道上，并随时控制以保持稳定的悬浮间隙和导向间隙，实现列车沿轨道的无接触运行。

整辆列车浮了起来，悬于铁轨之上10毫米，这样设计不仅减少了磨损，同样也能让列车极快速，无摩擦地行驶。

2）如何驱动？

磁浮列车能够飞驶归功于它的同步长定子线性发动机。轨道梁长定子线圈为镶有三相行波线圈的电动机定子片，而列车弯曲部内侧的牵引电磁铁相当于电动机的转子。当输入三相电流，就会在定子片和牵引电磁铁之间产生移动磁场，推动列车前进。列车可以根据三相电流的频率实现无级变速。刹车时，只需改变移动工频磁场的施力方向，使电动机变成发电机，列车即可不经任何摩擦得到制动。

3）磁浮列车是怎样供电的？

磁浮列车行驶的电能是通过地面给轨道梁长定子线圈供电而获得的。在地面变电站，先将110kV高压电通过降压变压器降至20kV，经过整流变压器整流变为直流电，再由逆变器变成0~300Hz交流电，然后通过电缆和开关站供给轨道梁长定子线圈。安装在轨道梁的长定子线性发动机是分段的，只有列车所在的那一段被供电，一旦列车越过所在段的界限，就会自动停止供电，同时下段被自动供电，每段的距离一般为1200米，对呼啸而过的列车只有数十秒钟的时间。

8月6日，交通运输部印发《关于推动交通运输领域新型基础设施建设的指导意见》，在打造智慧交通基础设施方面提出，将开展时速600公里级高速磁悬浮等交通装备研制和试验。未来投入运用，人们的出行方式将更加多元，出行时间和成本也将更加缩减。以京沪间运输为例，单程仅需3.5小时左右。

从时速200公里到今天的350公里，到正在研发中的时速400公里高速列车项目，我国在高铁领域已经形成了先进的技术装备和运用经验。据中国国家铁路集团有限公司*消息，截至2020年7月底，全国高铁运营里程已达3.6万公里。

6月21日我国研制的时速600公里高速磁浮试验样车在上海同济大学磁浮试验线上成功试跑。

有了高铁，为什么还要研制时速600公里高速磁悬浮列车？

“发展高速磁浮，有利于抢占轨道交通技术制高点，保持我国高铁领域的领先优势，助力交通强国建设。”8月7日，在接受科技日报

业内研究表明，因轮轨黏着、弓网受流及牵引功率等因素，对于更高运营速度的追求，轮轨列车的技术路线会受到一定限制，高铁能达到的安全运营速度极限为400公里以下。而高速磁浮系统因“同性相斥、异性相吸”原理，以无接触、车辆抱轨、地面同步牵引等技术特点，能够更好地解决提速难题，*安全运营速度可达到时速600公里左右。

“高速磁浮交通系统是目前可实现的、速度最快的大型地面公共交通工具。” 吴冬华说，时速600公里的高速磁浮可以填补高铁和航空运输之间的速度空白，形成航空、高铁、高速磁浮和城市交通速度梯度更加合理、高效、灵活便捷的多维交通架构。

公开资料显示，德国、日本等多个发达国家都在开发高速磁浮。其中，德国的高速磁浮*试验速度达到时速550公里，日本的高速磁浮实现了时速603公里的试验速度。

占领制高点，必然要掌握关键技术。高速磁浮的关键技术是什么？

吴冬华认为，时速600公里高速磁浮交通系统主要由车辆、牵引、运控及轨道四大系统构成。

2016年7月，我国启动了时速600公里高速磁浮交通系统的研制，历经四年的科技攻关，突破了高速磁浮系列关键核心技术。6月21日，由中车四方股份公司承担研制的时速600公里高速磁浮试验样车在上海同济大学磁浮试验线上成功试跑。

“目前我们重点攻克了时速600公里高速下的安全防护、精确控制、舒适度提升以及运维保障等技术难题。”吴冬华说。

车辆方面，解决了超高速工况下车体系列难题，开发出轻质高强度的新一代车体。研制出性能指标国际领先的悬浮导向、测速定位装置和控制系统等。

牵引系统方面，自主研发世界首套基于ANPC技术的24MVA大功率牵引变流系统，以及高速多分区牵引控制系统。

运控通信方面，建立适合于长大干线、追踪运行的全自动控制系统，并创新研发基于LTE架构、融合低时延技术的新型通信系统。

线路轨道方面，研究提出了核心技术指标，解决加工、安装、跨江过河等方面问题。

高速运行状态下，高速磁浮安全和舒适性如何？

“时速600公里高速磁浮系统列车采用T型抱轨结构，车辆基本没有脱轨风险。采用直线同步电机牵引，随列车位置分段供电，相邻分区只有一列车运行，追尾风险极低。”吴冬华说。

据高速磁浮课题组技术员解释，磁浮列车没有传统的“车轮”，行驶时与轨道不发生接触，无轮轨摩擦，运行噪音低、震动小。电磁辐射水平方面，与其他轨道交通车辆的磁场水平相当，各频段下的磁场远低于标准限值，对人体没有影响。列车还通过智能行车、智能服务、智能运维，为乘客提供更加准时、安全、舒适的体验。

来自中车四方股份公司消息，按照高速磁浮课题推进计划，时速600公里高速磁浮工程样车将在2020年年底下线，届时我国将形成高速磁浮全套技术和工程化能力。

科技日报

今天的内容先分享到这里了，读完本文《磁悬浮列车原理》之后，是否是您想找的答案呢？想要了解更多磁悬浮列车原理、高铁和动车的区别相关的体育资讯请继续关注本站，是给小编*的鼓励。

免责声明
           本站所有信息均来自互联网搜集
1.与产品相关信息的真实性准确性均由发布单位及个人负责，
2.拒绝任何人以任何形式在本站发表与中华人民共和国法律相抵触的言论
3.请大家仔细辨认！并不代表本站观点,本站对此不承担任何相关法律责任！
4.如果发现本网站有任何文章侵犯你的权益,请立刻联系本站站长[QQ:775191930]，通知给予删除