中国磁悬浮列车发展史
磁悬浮列车技术的发展历程及应用
磁悬浮列车技术的发展历程及应用随着现代工业的不断发展，交通工具成为了我们生活中不可或缺的体验。
在许多交通工具中，磁悬浮列车可以让人们享受到更为快速、舒适的出行体验。
磁悬浮列车技术的发展历程及其应用在本文中被探究。
一、磁悬浮列车技术的历史20世纪60年代，德国学者威尔斯和阳学者荷态，分别提出了磁悬浮列车的概念。
之后，美国、日本、法国等国家相继开始磁悬浮列车技术的研究和实验。
特别是在日本，由于承办2020年东京奥运会，项目加快推进，富士急行的210km/h实验磁悬浮列车被视为世界级的新技术成果，引起了全世界对磁悬浮车的广泛关注。
在磁悬浮列车的发展历程中，器械方面是决定其运行安全和可靠性的重要因素。
磁悬浮车的主要构造包括永磁悬浮装置、磁悬浮导向装置、整车控制系统、牵引供电系统及非协调组件等，这些构造的进步实现了现代化的磁悬浮列车运行模式的彻底改变。
二、磁悬浮列车技术的应用1.城市间的高速运输由于磁悬浮列车具有路上的物理障碍较小、更高的速度和更流畅的运行，所以它可以成为城市间的高速运输工具。
一些国家，例如中国，已经在城市间建设了磁悬浮列车运输系统，现在已经十分发达。
2.机场交通机场的交通拥堵和交通拥挤已经成为了全球性的问题。
磁悬浮列车可以为机场交通系统提供快速、便利、安全和舒适的交通服务。
在上海，这种设备已经成为了浦东国际机场专业运输机场距离市中心的指定工具，越来越多的国家将这项技术引入到他们的机场设施中。
3.观光运输在观光业中，磁悬浮列车本身就成为了一种吸引人们关注的新型设备。
例如在德国，磁悬浮列车逐渐成为了著名的旅游景点之一。
三、磁悬浮列车技术的未来发展1. 全球范围的运输目前，磁悬浮列车的速度在500km/h以上，可以极大地缩短距离。
对于全球运输，磁悬浮列车可以使长距离的运输更快更有效率。
未来的研究方向将是一个高速列车网络，直接连接世界主要城市，使其更加容易的超越时区和跨越国家。
2. 环保和节能与传统煤炭运输和交通方式相比，磁悬浮列车的高效性和低能耗显然吸引了许多环保支持者。
磁悬浮列车发展史
磁悬浮列车发展史磁悬浮列车2003-12-31磁悬浮列车是自大约200年前斯蒂芬森的“火箭”号蒸气机车问世以来铁路技术最根本的突破。
磁悬浮列车在今天看似乎还是一个新鲜事物，其实它的理论准备已有很长的历史。
磁悬浮技术的研究源于德国，早在1922年德国工程师赫尔曼·肯佩尔就提出了电磁悬浮原理，并于1934年申请了磁悬浮列车的专利。
进入70年代以后，随着世界工业化国家经济实力的不断加强，为提高交通运输能力以适应其经济发展的需要，德国、日本、美国、加拿大、法国、英国等发达国家相继开始筹划进行磁悬浮运输系统的开发。
而美国和前苏联则分别在七八十年代放弃了这项研究计划，目前只有德国和日本仍在继续进行磁悬浮系统的研究，并均取得了令世人瞩目的进展。
下面把各主要国家对磁浮铁路的研究情况作一简要介绍。
日本于1962年开始研究常导磁浮铁路。
此后由于超导技术的迅速发展，从70年代初开始转而研究超导磁浮铁路。
1972年首次成功地进行了2.2吨重的超导磁浮列车实验，其速度达到每小时50公里。
1977年12月在宫崎磁浮铁路试验线上，最高速度达到了每小时204公里，到1979年12月又进一步提高到517公里。
1982年11月，磁浮列车的载人试验获得成功。
1995年，载人磁浮列车试验时的最高时速达到411公里。
为了进行东京至大阪间修建磁浮铁路的可行性研究，于1990年又着手建设山梨磁悬浮铁路试验线，首期18.4公里长的试验线已于1996年全部建设完成。
德国对磁浮铁路的研究始于1968年（当时的联邦德国）。
研究初期，常导和超导并重，到1977年，先后分别研制出常导电磁铁吸引式和超导电磁铁相斥式试验车辆，试验时的最高时速达到400公里。
后来经过分析比较认为，超导磁浮铁路所需的技术水平太高，短期内难以取得较大进展，遂决定以后只集中力量发展常导磁浮铁路。
1978年，决定在埃姆斯兰德修建全长31.5公里的试验线，并于1980年开工兴建，1982年开始进行不载人试验。
磁悬浮列车原理及未来发展.
3.2磁悬浮列车的缺点
• ①昂贵 一公里高速铁路投资需要2亿人民币； 一公里磁悬浮铁路投资翻两番不止!
（上海到杭州建造一条170公里的轨道系统， 需要40亿美元，上海到北京，超过1200公 里，需要220亿美元，平均每公里1800万美 元不止）
3.2磁悬浮列车的缺点
• ②不能变轨 车厢不能变轨，不想轨道列车可以从一条 铁轨借助岔道进入另一条铁路。一条轨道 只能容纳一列列车往返运行，造成浪费。 磁悬浮轨道越长，使用率越低
• 时速达到220km左右时，普通列车与磁悬 浮列车的功耗基本一致。再提高时速，磁 悬浮列车的优越性就更加明显了。
3.1磁悬浮列车的优点
• ⑤安全可靠 • EMS型列车悬浮高度大约1cm左右，万一 悬浮系统失灵，应急车轮能支撑列车继续 行进。另外，车体两侧像钳子一样抱住路 轨，不会出轨。 • EDS型列车由于采用大气隙悬浮，及时车 体稍微不平衡，或车体与轨道少许对不准， 或轨道上有冰雪之类的杂物，都不会影响 列车运行的安全性
1磁悬浮列车的发展史
• １９７５年 开发、研制和试验第一台长定 子电磁行车技术功能的设备。 • １９７６年 生产第一台用长定子电磁行车 技术的载人试验车ＨＭＢ２，在卡塞尔由 蒂森· 亨舍尔在厂区内进行。采用电磁式支 承和导向系统，有１０毫米空气间隙，车 重为２．５吨，４个座位，最大速度为３ ６公里／小时。
2磁悬浮列车的原理
磁悬浮列车是一种采用无接触电磁悬浮、 导向和驱动系统的高速列车系统，时速可 以达到450~550千米。主要分为两种：一种 是电磁型（EMS),也称为吸力型、常导型； 另一种是电动型（EDS)，也称为斥力型、 常导型。
2.1电磁型列车
• 在车体内装有电磁铁，路轨为一导磁体。 电磁铁绕组中电流的大小根据间隙传感器 的信号进行调节，使车体与路轨间保持一 定距离。悬浮力大小与车速无关，任何车 速时都能保持稳定的悬浮力。悬浮气隙较 小，约1厘米。车前进的动力又直线感应电 机或直线同步电机提供。
磁悬浮列车中国有几条
截止到2022年6月，中国有四条磁悬浮列车，上海磁悬浮列车、都江堰磁悬浮、长沙磁浮快线及北京市的北京地铁S1线，磁悬浮列车坐着是非常舒适的，而且速度极快。
1922年，德国工程师赫尔曼·肯佩尔（Hermann Kemper）提出了电磁悬浮原理，继而申请了专利。
20 世纪70年代以后，随着工业化国家经济实力不断增强，为提高交通运输能力以适应其经济发展和民生的需要，德国、日本、美国等国家相继开展了磁悬浮运输系统的研发。
中国磁悬浮列车介绍：
中国第一辆磁悬浮列车（买自德国）2003年1月开始在上海磁浮线运行。
2015年10月中国首条国产磁悬浮线路长沙磁浮线成功试跑。
2016年5月6日，中国首条具有完全自主知识产权的中低速磁悬浮商业运营示范线——长沙磁浮快线开通试运营。
该线路也是世界上最长的中低速磁浮运营线。
2018年6月，中国首列商用磁浮2.0版列车在中车株洲电力机车有限公司下线。
2021年12月14日，国内首条磁浮空轨车辆“兴国号”在武汉下线。
中低速磁浮交通系统特征介绍及发展前景
表在400km/h以上速度商业运行的系统
上海高速磁浮示范线2003年初开始单
线试运行；2004 初开始按时刻表运行； 目前每天： 6:45-19:00时按 15min间
隔；19:00-22:30时按20min间隔 运行；
每天发车117班次； 目前列车每天9:00-11:00 点及 15:0016:00 点 按430km/h最高速度运行，其 他时间按 300km/h最高速度运行。
时多采用连续梁及其他特殊结构。
技 术 特 征
信号技术参数
信号系统由控制中心设备、车站设备、车载设备、轨旁设备组成，具有列车自动监 控、自动防护、自动驾驶的功能，具有安全、舒适、快捷、准点、自动化程度高的特 点。 利用感应式传感器（车载测速设备）接近金属目标物（轨枕）将产生变化的感应涡 电流的原理，在磁浮列车上安装了一组定距离布置的感应式传感器，解决了列车测速 问题。
中低速磁浮交通系统特征介绍
汇 报 提 纲
一．磁浮技术发展历程 二．技术特征 三．应用范围 四．审批流程 五．案例分析
六．发展与展望
汇 报 提 纲
一.磁浮技术发展历程
磁浮技术发展历程
磁悬浮列车是一种现代高科技轨道交通工具，它通过电磁力实现列车与 轨道之间的无接触的悬浮和导向，再利用直线电机产生的电磁力牵引列车运 行。
1991年建成了位于名古屋附近的大江试验线（1.53km），HSST-100S型磁浮列 车开始运行试验，最高试验速度达到110km/h。1993年宣布技术成熟。
磁浮技术发展历程
2005年3月，在名古屋建成商业线，HSST-100L型磁浮列车投入 运行。运营线路长8.9km，列车最高运行速度为100km/h。
技 术 特 征
无集中载荷，轨道受力均匀，土建投入低；
磁悬浮列车科普简介汇总
现状
• 目前有美国、德国、日本等国的试验线路 • 日本东部丘陵线、上海浦东运营线 • 美国佐治亚州、加洲圣巴巴拉以及北京地铁门头沟线等建
设中线路 • 澳大利亚、印度、英国等国计划中的线路
优缺点及应用前景
优点
• 高速 • 低噪音 • 环保 • 舒适
磁悬浮列车
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目录
一 磁悬浮列车概述
二 发展历程及现状
三 优缺点及应用前景
磁悬浮列车概述
• 磁悬浮列车是一种靠 磁悬浮力（即磁的吸 力和排斥力）来推动 的列车。由于其轨道 的磁力使之悬浮在空 中，行走时不需接触 地面，因此只受来自 空气的阻力。
原理
• 利用“同极相斥，异 极相吸”的原理，让 磁铁具有抗拒地心引 力的能力，使车体完 全脱离轨道，悬浮在 距离轨道约1厘米处。
缺点
• 断电后安全无保障 • 成本太高 • 强磁场对人体的影响尚不明确
应用前景
• 缩短旅客旅行时间 • 磁悬浮列车能耗低，节约能源
• 谢谢观赏
种类
• 以日本为代表的超导电磁 悬浮。
• 以德国为代表的常导电磁 悬浮。
发展历程及现状
日本
• 1962年开始研究常导 磁浮铁路
• 1972年首次成功地进 行了2.2吨重的超导磁 浮列车实验
• 1979年12月试验速度 达到517公里
• 1982年11月，磁浮列 车的载人试验获得成 功
德国
• 1968年开始研究磁浮铁路 • 1977年研制出常导电磁铁
吸引式和超导电磁铁相斥 式试验车辆 • 1982年开始进行不载人试 验 • 1984年速度增至400公里 每小时
中国
磁悬浮列车
磁悬浮列车一、磁悬浮列车的定义磁悬浮列车是以超导电磁铁相斥原理建设的铁路运输系统。
区别于通常的轮轨黏着式铁路。
其最高时速可以达到350～500km。
英文名称为maglev train或magnetic suspension train。
磁悬浮列车是一种靠磁悬浮力（即磁的吸力和排斥力）来推动的列车。
由于其轨道的磁力使之悬浮在空中，行走时不需接触地面，因此其阻力只有空气的阻力。
磁悬浮列车的最高速度可以达每小时500公里以上，比轮轨高速列车的300多公里还要快。
二、磁悬浮列车原理磁悬浮列车利用“同名磁极相斥，异名磁极相吸”的原理，让磁铁具有抗拒地心引力的能力，使车体完全脱离轨道，悬浮在距离轨道约1厘米处，腾空行驶，创造了近乎“零高度”空间飞行的奇迹。
由于磁铁有同性相斥和异性相吸两种形式，故磁悬浮列车也有两种相应的形式：一种是利用磁铁同性相斥原理而设计的电磁运行系统的磁悬浮列车，它利用车上超导体电磁铁形成的磁场与轨道上线圈形成的磁场之间所产生的相斥力，使车体悬浮运行的铁路；另一种则是利用磁铁异性相吸原理而设计的电动力运行系统的磁悬浮列车，它是在车体底部及两侧倒转向上的顶部安装磁铁，在T形导轨的上方和伸臂部分下方分别设反作用板和感应钢板，控制电磁铁的电流，使电磁铁和导轨间保持10-15毫米的间隙，并使导轨钢板的排斥力与车辆的重力平衡，从而使车体悬浮于车道的导轨面上运行。
通俗的讲就是，在位于轨道两侧的线圈里流动的交流电，能将线圈变为电磁体。
由于它与列车上的超导电磁体的相互作用，就使列车开动起来。
列车前进是因为列车头部的电磁体（N极）被安装在靠前一点的轨道上的电磁体（S极）所吸引，并且同时又被安装在轨道上稍后一点的电磁体（N极）所排斥。
当列车前进时，在线圈里流动的电流流向就反转过来了。
其结果就是原来那个S极线圈，现在变为N极线圈了，反之亦然。
这样，列车由于电磁极性的转换而得以持续向前奔驰。
根据车速，通过电能转换器调整在线圈里流动的交流电的频率和电压。
中低速磁浮交通系统特征介绍及发展前景
磁浮技术发展历程
国产磁浮列车在上海磁浮线上运行
磁浮技术发展历程
日本低速磁浮列车
20世纪70年代中期，日本从德 国引进技术，开始开发中低速系统， 取名HSST(High Speed Surface Transport）。 1975年到1989年，先后研制和试验
HSST-01至HSST-05型5款磁浮车。
国内外研发情况
高速磁浮交通相比于中低速磁浮交通工艺技术更为复杂，悬浮能耗较大，对人体 对环境都有强磁场影响，造价相对更高， 仅适于需要高速运行的区间； 中低速磁悬浮系统更适合作为一种城市及其与城郊间的交通工具，更接近于商业 运行的经济性、实用性的目标。
磁浮技术发展历程
基本原理（以中低速为例）
磁浮交通系统由线路、车辆、供电、运行控制系统四个主要部分构成。 其中悬浮控制技术是整个车辆技术的核心，即将车辆悬浮至一定高度（8mm） ，使列车与轨道无接触运行的核心技术
研发的产学研团队的积极响应。
磁浮技术发展历程
中国低速磁浮列车
上海中低速磁悬浮试验线：
2005年5月至2007年底，国家磁浮交通工程技术研究中心与上海电气集团公司、
西南交大等单位合作，建成上海临港中低速磁浮试验 线及一列三节组磁浮列车。 三节编组磁浮车设
计速度： 100km/h 线路长度: 1,704m 轨距: 1900mm 车宽: 2800mm
磁浮技术发展历程 中国低速磁浮列车
由于低噪声及选线灵活，中低速磁浮适合高架 建设。建设投资大约为地铁的40-50%, 运能为地铁 50-60%.
自2011年以来，我国每年建设400-500km地铁线； 每公里地铁的平均造价超过6亿元。
周干峙院士
2004年11月,原 建设部总工周干峙院士发表名古 屋中低速磁浮基本情况的文章，建议在城市轨道交通 中，尝试和应用中低速磁浮交通，得到从事磁浮交通
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中国磁悬浮列车发展史
中国磁悬浮列车的发展可以追溯到20世纪80年代，虽然起步较晚，但发展迅速。
在80年代初期，中国开始磁悬浮列车的相关研究，出于实际情况考虑，主要研究常导型磁浮技术。
1989年3月，国防科技大学研制出中国第一台磁悬浮试验样车。
进入90年代，中国政府持续扶持磁浮列车系统研究，并提出在“十二五”期间“系统掌握高速磁悬浮技术，优化完善中低速磁悬浮技术”的目标。
1995年，中国第一条磁悬浮列车试验线在西南交通大学建成，并成功进行了时速为30.0公里的稳定悬浮、导向、驱动控制和载人运行等试验，这标志着中国已经掌握制造磁悬浮列车的技术。
2001年，德国的Transrapid公司在中国上海浦东国际机场至地铁龙阳路站兴建磁悬浮列车系统，2003年1月4日上海磁浮列车示范运营线正式开始商业运营，它是世界第一条商业运营的磁悬浮专线，为中国发展磁悬浮列车积累了宝贵的经验。
2016年5月6日，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——长沙磁浮快线正式开通，标志着中国磁浮技术实现了从研发到应用的全覆盖，中国成为世界上少数几个掌握该项技术的国家之一。
近年来，中国在磁悬浮列车领域取得了显著的成就，这不仅为人们提供了更加便捷、高效的出行方式，也为中国在全球磁悬浮列车领域的发展奠定了坚实的基础。