揭开中低速磁浮列车的神秘面纱

中国高铁为何没有选择磁悬浮？一提磁悬浮，大家立马就会有一种高大上的感觉，认为磁悬浮在技术上必然是最新的、在速度上必然是最快的。

毕竟列车是悬浮在轨道上飞行，这很难让人不产生科幻的感觉。

高大上的真空磁悬浮列车真空磁悬浮概念的提出，进一步强化了人们这种感觉，中国西南交通大学与美国约翰·霍普金斯大学，均提出了真空磁悬浮方案。

通常情况下，民用飞机的空中巡航速度在每小时850公里左右，对于超过8000公里以上的旅行，乘坐飞机耗费的时间与经济成本是惊人的，并会因为大量排放严重污染环境。

有没有一种更高速的旅行工具能让人们更快、更经济、更环保的旅行呢？于是，真空磁悬浮就作为一个选项被人们提出。

所谓真空磁悬浮，就是在一个真空的管道里面铺设磁悬浮线路，然后让列车在真空管道中运营。

由于没有了空气阻力，真空磁悬浮时速可达3000—4000公里，能耗不到民航客机的十分之一，而噪音、废气排放接近于零。

中国西南交通大学的张耀平主持的“真空管道高速磁浮交通基础研究项目编号50678152)”，2007年获得了国家自然科学基金项目的支持。

目前张耀平已经调入陕西省西京学院，专门组建了真空管道运输研究所，正全力推进这一“运输革命”进入现实。

但是，截至目前，真空磁悬浮毕竟还停留在概念阶段，考虑到巨大的建设成本以及维护等问题，真空磁悬浮离实际应用还有很远的距离。

不仅是真空磁悬浮，就是普通的常导磁悬浮与超导磁悬浮技术在全球的应用也是寥寥无几。

如此高大上的一种技术，为什么没有在全球普及？中国高铁建设为什么没有采用磁悬浮技术？磁悬浮技术全球推广的坎坷之路与大家心目中的“高大上”有所不同，揭开磁悬浮的神秘面纱你会发现如下事实：其一，磁悬浮其实并不是一项新技术。

1922年起源于德国，1934年国工程师赫尔曼·肯佩尔就申请了磁悬浮列车专利。

其二，磁悬浮并不一定意味高速。

1984年，第一辆商用磁悬浮列车在英国伯明翰国际机场投入运营，全长仅600米，运营时速42公里，11年后因维护问题关闭。

高速磁浮与中低速磁浮两者在驱动、导向和控制方式上均不相同。

高速磁浮技术，在世界上还未广泛推广，中低速磁浮线路的相关推广却大有燎原之势。

中低速磁浮是我国具有自主知识产权的新技术，也是目前城市轨道交通中最先进的技术。

中低速磁浮列车时速可达到160公里，适用于城市市区、近距离城市间和旅游景区的交通连接，可与轻轨和地铁形成互补。

以下内容均指中低速磁浮交通。

2019年5月23日，时速600公里磁浮试验样车在青岛下线，标志着中国在磁浮高速列车领域取得突破性进展。

和高铁、飞机相比，磁浮交通离我们的生活稍显遥远。

事实上，上海、长沙、北京、清远等城市已经拥有磁浮线路。

那么，什么是磁浮交通？它又拥有哪些秘密？让我们来一探究竟。

中低速磁浮交通有哪些特点1、舒适性好：振动小，静音乘坐舒适。

2、选线灵活：爬坡能力强、转弯半径小，可沿城市绿化带建设。

3、环保性能好：运行噪声低，无粉尘污染；无电磁辐射污染，无废气排放。

4、安全可靠：无脱轨危险；多种制动方式结合，有充分安全保障。

5、建设维护成本低：拥有自主知识产权、可实现国产化生产；无轮轨接触，运营成本低。

运行平稳吗中低速磁浮列车悬浮于轨面之上8毫米运行，不与轨道接触和碰撞，行驶非常平稳。

什么是磁浮交通就是运用“同性相斥、异性相吸”的电磁原理，让车辆悬浮起来，利用电磁力引导，推动列车前行。

磁浮列车依旧是一种轨道交通工具，和轨道无接触，采取的是抱轨技术。

在这种技术下，列车是不会“出轨”的。

国内第一条磁浮旅游专线——清远磁浮旅游专线. All Rights Reserved.中铁磁浮交通投资建设有限公司（简称“中铁磁浮”），是世界500强企业中国铁建股份有限公司旗下的全资子公司，注册地在湖北武汉。

中铁磁浮是聚集系统内最优质的科研、设计、建设和管理资源，组建而成的全国第一家专业化、产业化的新型城市轨道交通投资建设公司。

具备卓越的投资经营能力、关键技术研发能力、规划设计组织能力、资源整合集成利用能力、运营组织管理能力等全产业链能力。

中低速磁浮列车的发展与应用作者：朱莉莉来源：《科技视界》 2013年第30期朱莉莉(同济大学，中国上海 201800)【摘要】本文阐述了磁浮列车的概念，分析中低速磁浮列车的优缺点，介绍了中低速磁浮列车的发展及应用进程，最后探讨了我国磁浮列车发展及应用。

旨在促进我国中低速磁浮列车的进一步发展。

【关键词】中低速磁浮列车；发展；应用1 磁浮列车概况2002年12月，世界上第一条高速磁浮商业运营线在上海建成，其通车意味着磁悬浮技术正式从工程应用阶段开始进入商业运营阶段。

高速磁浮技术车辆最高速度可以达到500km/h，造价相对较高，对于短站距，高密度要求的城市轨道交通来说并不适宜。

通过国内相关研究机构（如上海磁浮研究中心、上海电气集团）十余年的研究和努力，作为磁浮技术的一种，建设成本低，环保性能好的中低磁浮列车取得了阶段性研究成果。

国内制造、研究以及运营单位组建了“产学研用”联合体，对车体、线路轨道以及相关零部件展开了全面试验研究工作,并建设了多条试验线路及各种车型[1]。

中低速磁浮列车作为一种现代化轨道交通工具，有其自身独特性能。

首先，它采用的是非接触式的电磁牵引驱动系统、电磁导向系统和电磁悬浮系统。

其次，其爬坡能力强、速度快、能耗低、运行过程中产生的噪声小、舒适性及安全性高、无需消耗燃油、对环境造成污染少，而且因其轨道采用的是高架方式，占用地相对较少。

磁悬浮列车运行过程中，没有与轨道发生直接接触，从而地克服了传统列车车轮与轨道之间的摩擦损耗、避免了轮轨系统高维护成本、车轮磨损和机械噪声等问题，是理想的地面交通工具。

2 中低速磁浮列车的优缺点介于目前常导电磁悬浮技术还没有经过试验线的实际运行测试，尚未达到实际运用水平，我国和很多个国家都在开展对常导电磁悬浮型磁浮列车的技术线路的研究。

以下就基于常导电磁悬浮系统的中低速磁悬浮列车进行介绍。

通常，磁浮列车是由三个系统组成的，即导向系统、牵引系统和悬浮系统。

因为悬浮系统原理的不同，磁悬浮技术又分为常导电磁斥力悬浮型、常导电磁吸引悬浮型和超导斥力悬浮型。

中低速磁悬浮列车悬浮与牵引工作原理摘要：概述了中低速磁浮列车的技术特点，着重介绍了我国中低速磁浮列车悬挂牵引系统的工作原理。

与传统的轮式车辆相比，磁悬浮车辆的悬挂特性有助于克服车轮粘滞和运转噪音问题，有效延长磁悬浮车辆的使用寿命，减少日常保养和维修。

磁悬浮列车可以成为未来理想的地面交通工具。

关键词：中低速磁悬浮列车；悬浮系统；牵引系统前言中低速磁浮列车是城市轻轨运输系统，最高时速约100 ~ 150公里，具有效率、高性能、大容量、低噪音、低污染、低能耗等诸多特点，发展前景广阔。

适用于低流量和中等流量中心的低流量快速扩展线路，例如连接机场、城市郊区、工业区、主要娱乐场所的专用快速扩展线路，以及建筑密度高的大中型城市的灵活下行线路作为高技术轨道交通项目的前期工作，低速轨道交通需要严格的安全、可靠性和冗馀性要求，这要求列车维修管理具有科学规划、状态监测、过程控制、历史可追溯性和共享性。

1中低速磁悬浮列车悬浮原理磁悬浮列车的悬挂力基本上是由电子产生的电磁重力产生的排斥力，用于磁悬浮列车的悬挂和定向，然后可以分别安装一次和两次直线电机，用于列车的驱动。

目前，中低速磁浮列车的内侧轨道主要采用f型轨道，f型轨道的下行部分相当于轨道末端的振荡器，在轨道上产生相应的电磁重力目前，中国的中低速列车没有配备专用导电仪。

列车转弯时，f轨道电极与悬挂式电磁铁位置不正确，形成横向转向力，电磁铁转向力与列车上的强制转向机构协调，实现悬挂式支承的曲线调整。

列车悬架系统依靠间隙传感器采集控制数据并将其传递给悬架控制器。

悬架调节器运行后，向着色器发出指令，调节输出到电极的电流-磁铁，实时动态调整悬架间隙，使其保持在允许的波动范围内。

间隙传感器通常固定在电极上-磁铁，用于测量极板顶部表面与轨道底部表面之间的间隙，形状为“f”，并测量车辆的垂直加速度。

分离传感器的探测表面应尽可能平行于轨道表面。

间隔传感器具有超收功能，单个间隔传感器可以产生多个间隔和加速度信号，每个信号通过各自的串行通信接口传递给悬挂控制器。

中低速磁悬浮在城市轨道交通中的运用磁悬浮技术的研究源于德国,1922年德国工程师赫尔曼·肯佩尔提出了电磁悬浮原理,1934年他申请了磁悬浮列车的专利,1953年完成科学报告《电子悬浮导向的电力驱动铁路机车车辆》。

20世纪70年代以后,世界工业化国家经济实力不断加强,为提高交通运输能力以适应经济发展的需要,德国、日本、美国、加拿大、法国、英国等发达国家相继开始对磁悬浮运输系统进行开发,并取得令人瞩目的进展。

磁悬浮列车与传统轮轨列车不同，它用电磁力将列车浮起，导向和驱动。

在运行时不与轨道发生摩擦，中低速磁悬浮列车（时速小于200km）在运行时发出的噪声非常低。

此外，磁悬浮列车还具有速度高，制动快，爬坡能力强，转弯半径小，振动小，舒适性好等优点。

在修建城市轨道交通线路的造价攀升的情况下，中低速磁悬浮线的性能价格比好的优势得以显示出来。

1 磁悬浮技术的种类目前，载人试验获得成功的磁浮列车系统有3种，它们的磁悬原理和系统技术完全不同，不能兼容。

（1）用常导磁吸式（EMS）进行悬浮导向，同步长定子直线电机驱动的高速磁浮列车系统。

以德国的TR（Trans rapid）磁浮列车系统为代表。

TR采用常规电导吸引的方式进行悬浮和导向，悬浮的气隙较小，一般为 10mm 左右；由地面一次控制的直线同步电机驱动。

我国上海机场磁悬浮线就是引进的德国 TR系统（2）采用超导磁斥式（EDS)进行悬浮和导向，同步长定子直线电机驱动的高速磁浮列车系统。

高速超导磁悬浮列车以日本的ML系统为代表。

车上的超导线圈在低温下进入超导状态，通电后产生很强的磁场，列车运动时，超导磁体使线路上的导体产生感应电流，该电流也将产生磁场，并与车上的超导磁体形成斥力，使车辆悬浮（悬浮高度较大，一般为100mm左右）。

列车由地面一次控制的线性同步电机进行驱动，同步电机定子三相绕组铺设在地面线路两侧，无需通过弓网受电方式供电。

（3）采用常导磁吸式（EMS）进行悬浮和导向，异步短定子直线电机驱动的中低速磁浮列车系统。

磁悬浮列车减小摩擦力的原理
原理：磁悬浮列车是通过磁力悬浮在铁轨上，然后减小车辆与铁轨的摩擦力的。

中低速磁悬浮列车的铁轨本身不带电，而列车底部装有磁铁。

当列车底部与铁轨接近时，列车上装的电磁铁和轨道两侧的通电线圈之间就会产生强大的吸力，磁悬浮技术就是利用列车与铁轨之间八毫米的间隙，让吸力始终保持在较为稳定的状态，从而实现列车的平稳悬浮。

传统火车的速度越快，阻力就会变得越大，车轮和轨道的黏着力会降低，所以当速度提高以后，车轮和轨道就无法产生足够的摩擦力，进而速度就会受影响，如果再遇上轨道上有冰霜时，速度也会受影响。

要突破现在高铁速度发展瓶颈，首先要解决两个问题。

一要改变传统轮轨列车的轮轨黏着极限的制约和公网运行的极限速度、波动速度的制约。

二要克服列车运行速度越高所带来的空气阻力越大的问题，所以运用磁悬浮技术是未来高铁发展的方向。

中低速磁悬浮技术简析中低速磁悬浮轨道交通是一种依靠磁悬浮列车五个转向架悬浮系统及直线电机牵引系统实现无接触和非粘着牵引抱轨运行的交通方式，因其技术先进、功能强大、节能环保、性价比高，我国具有自主知识产权，受到社会广泛青睐，是一种先进、经济、环保的交通方式。

一般认为，高速磁悬浮适合远距离交通，而中低速磁悬浮适合近距离交通。

长沙中低速磁浮工程连接高铁长沙南站和长沙黄花国际机场，初期设车站3座，预留车站2座，线路全长18.54公里，总投资46.04亿元，于2014年5月开工，2015年12月26日建成并试运行，建设工期20个月，计划2016年上半年正式通车运营。

长沙中低速磁浮工程是中国国内第一条自主设计、自主制造、自主施工、自主管理的中低速磁悬浮，是继上海以来又一个开通磁悬浮的城市，也是湖南省践行“一带一路”的重点项目。

铁四院以中国铁建名义采取“股权投资+设计施工总承包+采购+研发+制造+联调联试+运营维护+后续综合开发”独创性建设模式承建的长沙磁悬浮工程，是中国第一条中低速磁悬浮轨道交通商业线。

相对于地铁、轻轨、新型有轨电车等主要城市轨道交通运输方式，中低速磁悬浮轨道交通具有以下优势：一是低噪音。

运行噪声约62分贝，低于人正常说话的噪声值，是“超静交通”的代表。

二是低成本。

长沙中低速磁浮交通转弯半径小、爬坡能力强，特别适合在城市中穿梭。

综合造价约2亿元/公里，与地铁相比具备明显的价格优势。

其次目前轮轨交通的年运营维护成本是总投资的4.4％左右。

中低速磁悬浮轨道交通后期维护费用较低，年运营维修费理论值约为总投资的1.2％。

三是低辐射。

经科学检测，长沙磁浮交通辐射值1米外小于电磁炉、3米外不到微波炉的一半、5米外比电动剃须刀更低，堪称绿色“环保交通”的典范。

四是低震动。

列车沿轨道无接触运行，无车轮摩擦与冲击。

可实现有害气体零排放，由于没有车轮磨耗，也不会在运行中产生铁粉或橡胶粉尘，最大限度避免环境污染。

磁浮列车运行原理哎呀，说起磁浮列车，这玩意儿可真是个神奇的东西。

你知道吗，我第一次看到磁浮列车的时候，我还以为它是个UFO呢！它那悬浮在空中的样子，简直就像是科幻电影里的道具。

但别急，我今天就跟你好好聊聊，这磁浮列车到底是怎么跑起来的。

首先，这磁浮列车，顾名思义，就是靠磁力悬浮的。

你可能会想，磁力？那不是吸铁石那种东西吗？没错，但磁浮列车用的可不是普通的吸铁石，它用的是超强的电磁力。

这电磁力，就像是两个巨大的磁铁，一个在列车上，一个在轨道上，它们互相排斥，就把列车给顶起来了。

你可能会问，那这列车是怎么跑起来的呢？别急，听我慢慢道来。

磁浮列车的轨道上，有很多个电磁线圈，这些线圈可以产生磁场。

当列车通过这些线圈的时候，线圈产生的磁场就会推动列车前进。

就像是你用吸铁石推着小铁球跑一样，只不过这里的“吸铁石”是电磁线圈，而“小铁球”就是磁浮列车。

我记得有一次，我坐磁浮列车去上海，那速度，简直快得让人头晕。

列车一启动，我就感觉到一股力量把我往座位上推，就像是有人在后面推我一样。

我看着窗外的风景，它们就像是被快进的电影一样，一闪而过。

那种感觉，就像是在坐过山车，但又比过山车平稳多了。

而且，磁浮列车还有个好处，就是它几乎没有噪音。

你想想，普通的火车，那铁轮子和铁轨摩擦的声音，简直能把人逼疯。

但磁浮列车就不一样了，它悬浮在空中，没有摩擦，自然就没什么噪音。

我坐在里面，感觉就像是在一个安静的图书馆里，可以安心地看书，不用担心被噪音打扰。

最后，我得说，磁浮列车真的是一项了不起的发明。

它不仅速度快，而且环保，没有污染。

虽然现在磁浮列车还不是很普及，但我相信，随着科技的发展，总有一天，我们都能享受到这种高科技的交通工具带来的便利。

所以，下次你有机会，一定要去体验一下磁浮列车。

那种感觉，真的是太神奇了！。

磁悬浮技术技术介绍一、什么是中低速磁浮交通？以往的轮轨交通，顾名思义就是轮在轨上跑的交通系统，对人类社会发展作出了历史性的巨大贡献，但由于轮与轨的接触运动，振动和噪声相伴而生，因此在繁华的城镇中心地带和居民生活区，轮轨系统不能铺设在地面之上，环保方面要求只能建在地下。

而中低速磁浮交通与轮轨交通最大的区别就在于没有车轮，用电磁力悬浮支撑代替了车轮支撑，这就避免了轮轨接触带来的一系列问题，而又不产生新的问题。

所以，中低速磁浮交通在交通领域成为一项创新性的开拓，是人类发展历史上，继蒸汽机车发明后交通领域的又一次技术革命，它将会给人类的生活带来不可估量的潜在价值。

从2006年开始，市地铁集团就获得了市政府部门的批准，首创性地对城市轨道交通采用中低速磁浮技术的可行性进行前期研究。

时至今日，深圳在中低速磁浮技术的研究已经历了近7年的时间，在国内相关领域中属数一数二的前沿城市。

二、磁浮技术的发展历程德国是世界上最早研究磁浮的国家。

早在20世纪20年代，德国科学家工程师赫尔曼·肯培尔首次考虑电磁浮铁路（电磁对车道的吸引原则），并于1934年申请了悬浮列车的专利，被誉为“磁浮之父”。

进入上世纪70年代以后，随着电力电子和控制技术的发展，德国、日本、美国、加拿大、法国、英国等发达国家相继开始筹划磁浮运输系统的开发。

但后来都中途放弃，只有德国和日本仍继续进行，但各有侧重。

德国侧重高速磁浮铁路系统的研究，日本则侧重中低速磁浮铁路系统的研究。

世界上第一条磁浮商业线路——全长30公里、从龙阳路到浦东机场的“上海磁浮示范运营线”，其引进的正是德国人研发的高速磁浮铁路系统。

目前日本已于2005年3月成功投入运营，韩国也将于今年投入运营。

中国从20世纪80年代开始了常导磁浮列车的研究。

作为高端的轨道交通技术，国家将磁浮列车关键技术研究列入“八五”攻关计划，并在“十一五”、“十二五”中将磁浮交通系统作为国家科技支撑计划之一。