常導磁懸浮是用於高速磁懸浮列車的一種技術。常導磁懸浮採用直流電磁鐵與良導磁材料之間的電磁吸力，藉助自動閉環控制實現。
基本介紹
- 中文名：常導磁懸浮
- 外文名：normal conducting magnetic levitation
- 選擇性：高速磁懸浮列車的一種技術
- 提出人：Hermann Kemper
介紹,優點,比較,走行部,牽引制動系統,
介紹
目前懸浮系統的設計可以分為兩個方向：常導型和超導型。
常導型也稱常導磁吸型，以德國高速常導磁懸浮列車 Transrapid為代表，它是利用普通直流電磁鐵電磁吸力的原理將列車懸起，懸浮的氣隙較小，一般為10毫米左右。常導型高速磁懸浮列車的速度400~500km/h，適合於城市間的長距離快速運輸。
超導型又稱超導磁斥型，以日本MAGLEV為代表。它是利用超導磁體產生的強磁場，列車運行時與布置在地面上的線圈相互作用，產生電動斥力將列車懸起，懸浮氣隙較大，一般為100mm左右，速度可達500km/h以上。
從懸浮技術上講就是電磁懸浮系統（EMS）和電力懸浮系統（EDS）。
EMS即常導磁懸浮是一種吸力懸浮系統，是結合在機車上的電磁鐵和導軌上的鐵磁軌道相互吸引產生懸浮。常導磁懸浮列車工作時，首先調整車輛下部的懸浮和導向電磁鐵的電磁吸力，與地面軌道兩側的繞組發生磁鐵反作用將列車浮起。在車輛下部的導向電磁鐵與軌道磁鐵的反作用下，使車輪與軌道保持一定的側向距離，實現輪軌在水平方向和垂直方向的無接觸支撐和無接觸導向。車輛與行車軌道之間的懸浮間隙為10mm，是通過一套高精度電子調整系統得以保證的。由於懸浮和導向與列車運行速度無關，所以即使在停車狀態下列車仍然可以進入懸浮狀態。
常導磁懸浮列車系統EDS將磁鐵使用在運動的機車上以在導軌上產生電流。由於機車和導軌的縫隙減少時電磁斥力會增大，從而產生的電磁斥力提供了穩定的機車的支撐和導向。然而機車必須安裝類似車輪一樣的裝置對機車在“起飛”和“著陸”時進行有效支撐，這是因為EDS在機車速度低於大約25mile/h無法保證懸浮。EDS系統在低溫超導技術下得到了更大的發展。超導磁懸浮列車的主要特徵就是其超導元件所具有的完全導電性和完全抗磁性。超導磁懸浮列車要處理的是如何才能準確地駕馭在移動電磁波的頂峰運動的問題。
優點
磁懸浮列車具有快速、低耗、環保、安全等優點，因此前景十分廣闊。常導磁懸浮列車可達400~500km/h，超導磁懸浮列車可達500~600km/h，它的高速度使其在1000~1500km的旅行距離中比乘坐飛機更優越。由於沒有輪子、無摩擦等因素，它比目前最先進的高速火車省電30%。在500km/h的速度下，每座位km的能耗僅為飛機的1/3~1/2，比汽車也少耗能30%。無輪軌接觸，震動小、舒適性好，對車輛和路軌的維修費用也大大減少。磁懸浮列車在運行時不與軌道發生摩擦，發出的噪聲很低。它的磁場強度非常低，與地球磁場相當，遠低於家用電器。採用電力驅動，避免了燒煤燒油給沿途帶來的污染。磁懸浮列車一般以4.5m以上的高架通過平地或翻越山丘，從而避免了開山挖溝對生態環境造成的破壞。磁懸浮列車在路軌上運行，按飛機的防火標準實行配置。它的車廂下端像伸出了兩排彎曲的胳膊，將路軌緊緊摟住，絕對不可能出軌。列車運行的動力來自固定在路軌兩側的電磁流，同一區域內的電磁流強度相同，不可能出現幾輛列車速度不同或相向而動的現象，從而排除了列車追尾或相撞的可能。
比較
走行部
兩個系統走行部的特點可以概括如下表所示。
日本超導磁懸浮與德國的比較由於日本超導磁懸浮系統的超導磁體沒有冗餘，為了保證磁懸浮列車的使用效率，就要求超導磁體有很高的可靠性。超導磁體的失超問題，是影響到車能否正常安全運行的關鍵問題。經過近十年的研究，已找到產生失超的原因，並在試驗室條件下進行了研究和證實，從根本上消除了失超的可能性。超導磁體平均無故障時間已達到10萬小時以上。在山梨試驗線磁懸浮列車上使用了三個公司提供的超導磁體，到目前為止均未出現失超現象。失超現象的解決，使超導磁懸浮鐵路向實用化邁進了一大步。
牽引制動系統
日本的超導磁懸浮鐵路的牽引制動系統以長定子同步直線電機為基礎，與德國的 Transrapid系統的長定子牽引制動系統相比，既有相似點，又有不同點，其特點比較見表下表：
德國與日本磁懸浮系統長定子牽引/制動系統比較在宮崎試驗線上，曾經試驗過一段將長定子線圈結合在懸浮/導向的8字形線圈中的方案，證明是可行的。但當時山梨線已選定驅動線圈與8字形線圈分別設定的方案，所以新方案未在山梨線採用。在將來新建的磁懸浮線路上採用驅動、懸浮和導向三種功能合一的線圈，可以降低線路造價，這是改進超導磁懸浮鐵路經濟性的重要措施之一。
