600公里高速磁浮列車
從20世紀(jì)60年代開始,磁懸浮技術(shù)為世界上科技先進(jìn)國家所注目,各國都投入了大量的人力和物力。由于時速在300公里以上的高速列車采用的是傳統(tǒng)的車輪一鋼軌粘著方式,運(yùn)行缺陷很多,因而促使科技界積極探索利用磁浮原理。但20多年來,仍然停留在很短距離的試驗(yàn)階段。隨著超導(dǎo)技術(shù)、線性牽引電機(jī)的迅速發(fā)展,磁懸浮列車正在加速走向?qū)嵱没?/p>
1987年,日本成功地使用兩輛連接在一起的磁懸浮軌創(chuàng)造了時速40公里的世界紀(jì)錄。經(jīng)過近幾年的努力,自1993年開始,磁懸浮列車采取了實(shí)用化的舉措。德國聯(lián)邦政府1993年12月正式?jīng)Q定修建柏林至漢堡的284公里磁浮列車鐵路,列車由4輛客車組成,座位332個,時速320公里,兩市之間旅行時間53分鐘,總投資2億西德馬克,預(yù)計(jì)2003年投入運(yùn)營。美國已于1994年4月動工修建第一條自佛羅里達(dá)州的奧蘭多機(jī)場至迪斯尼樂園長達(dá)217公里的市部短途磁浮列車線,投資為622億美元。另外兩條線路是肯尼迪航天中心至州際展覽館和匹茲堡國際機(jī)場至市區(qū)中。日本在宮崎試驗(yàn)中心進(jìn)行了多年磁浮列車試驗(yàn)以后,決定在山梨縣新建一條43公里的實(shí)用線路,作為磁浮列車試運(yùn)線。這些進(jìn)入實(shí)用性的科研項(xiàng)目,將為21世紀(jì)高速鐵路的發(fā)展提供更方闊的前景。與現(xiàn)有的地面車輛相比,磁浮列車高速平穩(wěn),能耗低、電力驅(qū)動無污染,安全可靠,線路上可少開或不開隧道。這些不可比擬的優(yōu)勢,使交通運(yùn)輸有了劃時代的突破。目前,日本研制的磁浮列車,其車上勵磁使用了永久磁石,是迄今所研制的地上一次式線性尾動機(jī)驅(qū)動車輛的代表。
過去日本和德國都曾研制出高速運(yùn)動裝置,但是作為車上的勵磁采用的卻是普通電磁體。如今日本研制的高速運(yùn)動裝置,作為車上的勵磁,采用的是超導(dǎo)電磁體。
超導(dǎo)電磁體重量輕,強(qiáng)度高,但必須使用昂貴的液體氦來,維持極低的超導(dǎo)臨界溫度;而普通電磁體則需要不斷地供給勵磁電流。相比之下,懸浮列車采用永久磁體后,使得車輛構(gòu)造簡單了。這種懸浮列車的驅(qū)動和制動力來自直線電動機(jī)的電磁力。
這種電磁力是靠電流流經(jīng)導(dǎo)體產(chǎn)生的磁力線與磁體的磁力線相互作用而產(chǎn)生的。驅(qū)動系統(tǒng)使用的是可變頻率的矩形波交流電。車輛的運(yùn)行是靠控制電磁軌道上通過的電流實(shí)現(xiàn)的。為避免電力損失,要搞饋電分區(qū)控制,即把電磁軌道分成若干區(qū)間,對應(yīng)列車運(yùn)行順次轉(zhuǎn)換通電區(qū)間。
由于采用了永久磁體,懸浮列車不必為消磁擔(dān)心。即使不用機(jī)械制動作備用,依據(jù)地上線圈的短路,電制動就足夠了,整體系統(tǒng)也能更簡捷。
對列車閉塞的基本想法與普通鐵路相同。但地上一次式線性電動機(jī)驅(qū)動車由于系電力控制,可以準(zhǔn)確把握列車的絕對位置,可引入近似移動閉塞的方法,從而實(shí)現(xiàn)高密度運(yùn)轉(zhuǎn),由此又可提高地上設(shè)施的利用率,即使是小單位編成的列車也可確保較大輸送能力。由于是小型車輛,有利于通過曲線,而且爬坡性能好,同時地上設(shè)施的軌道、電力設(shè)施等都可小型化。
這個系統(tǒng)由于在線性電動機(jī)驅(qū)動車長期研究的基礎(chǔ)上,引進(jìn)了強(qiáng)力永久磁體后,使這個領(lǐng)域的研制工作進(jìn)入了新階段,它對車輛構(gòu)造、軌道構(gòu)造、控制系統(tǒng)等整體研制能起很大作用。
這些進(jìn)入實(shí)用性的科研項(xiàng)目,將為懸浮列車的日臻完善奠定扎實(shí)的基礎(chǔ),也將為21世紀(jì)超高速鐵路的發(fā)展提供更廣闊的前景。
免責(zé)聲明:以上內(nèi)容源自網(wǎng)絡(luò),版權(quán)歸原作者所有,如有侵犯您的原創(chuàng)版權(quán)請告知,我們將盡快刪除相關(guān)內(nèi)容。