國(guó)際
1842年,英國(guó)物理學(xué)家Earnshaw就提出了磁懸浮的概念,同時(shí)指出:?jiǎn)慰坑谰么盆F是不能將一個(gè)鐵磁體在所有六個(gè)自由度上都保持在自由穩(wěn)定的懸浮狀態(tài)。 1900年初,美國(guó),法國(guó)等專(zhuān)家曾提出物體擺脫自身重力阻力并高效運(yùn)營(yíng)的若干猜想--也就是磁懸浮的早期模型。并列出了無(wú)摩擦阻力的磁懸浮列車(chē)使用的可能性。然而,當(dāng)時(shí)由于科學(xué)技術(shù)以及材料局限性磁懸浮列車(chē)只處于猜想階段,未提出一個(gè)切實(shí)可行的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。
1937年,德國(guó)的赫爾曼·肯佩爾申請(qǐng)了磁懸浮列車(chē)這一的專(zhuān)利。
20世紀(jì)60年代,世界上出現(xiàn)了3個(gè)載人的氣墊車(chē)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),它是最早對(duì)磁懸浮列車(chē)進(jìn)行研究的系統(tǒng)。隨著技術(shù)的發(fā)展,特別是固體電子學(xué)的出現(xiàn),使原來(lái)十分龐大的控制設(shè)備變得十分輕巧,這就給磁懸浮列車(chē)技術(shù)提供了實(shí)現(xiàn)的可能。1969年,德國(guó)牽引機(jī)車(chē)公司的馬法伊研制出小型磁懸浮列車(chē)系統(tǒng)模型,以后命名為T(mén)R01型,該車(chē)在1km軌道上時(shí)速達(dá)165km,這是磁懸浮列車(chē)發(fā)展的第一個(gè)里程碑。 1966年,美國(guó)科學(xué)家詹姆斯·鮑威爾和戈登·丹比提出了第一個(gè)具有實(shí)用性質(zhì)的磁懸浮運(yùn)輸系統(tǒng)。
在20世紀(jì)70、80年代,磁懸浮列車(chē)系統(tǒng)繼續(xù)在德國(guó)蒂森亨舍爾測(cè)試和實(shí)施運(yùn)行。德國(guó)開(kāi)始命名這套磁懸浮系統(tǒng)為“磁懸浮”。
1970年代以后,隨著世界工業(yè)化國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷加強(qiáng),為提高交通運(yùn)輸能力以適應(yīng)其經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,德國(guó)、日本、美國(guó)、加拿大、法國(guó)、英國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家相繼開(kāi)始籌劃進(jìn)行磁懸浮運(yùn)輸系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。 在制造磁懸浮列車(chē)的角逐中,日本和德國(guó)是兩大競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。1994年2月24日,日本的電動(dòng)懸浮式磁懸浮列車(chē),在宮崎一段74km長(zhǎng)的試驗(yàn)線上,創(chuàng)造了時(shí)速430km的日本最高記錄。1999年4月日本研制的超導(dǎo)磁懸浮列車(chē)在實(shí)驗(yàn)線上達(dá)到時(shí)速550 km,德國(guó)經(jīng)過(guò)20年的努力,技術(shù)上已趨成熟,已具有建造運(yùn)營(yíng)線路的水平。原計(jì)劃在漢堡和柏林之間修建第一條時(shí)速為400 km的磁懸浮鐵路,總長(zhǎng)度為248 km,預(yù)計(jì)2003年正式投入營(yíng)運(yùn),但由于資金計(jì)劃和輻射健康問(wèn)題,2002年宣布停止了這一計(jì)劃。 2009年時(shí),國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)是磁懸浮軸承和磁懸浮列車(chē),而應(yīng)用最廣泛的是磁懸浮軸承。它的無(wú)接觸、無(wú)摩擦、使用壽命長(zhǎng)、不用潤(rùn)滑以及高精度等特殊的優(yōu)點(diǎn)引起世界各國(guó)科學(xué)界的特別關(guān)注,國(guó)內(nèi)外學(xué)者和企業(yè)界人士都對(duì)其傾注了極大的興趣和研究熱情。 磁懸浮是利用懸浮磁力使物體處于一個(gè)無(wú)摩擦、無(wú)接觸懸浮的平衡狀態(tài),磁懸浮看起來(lái)簡(jiǎn)單,但是具體磁懸浮懸浮特性的實(shí)現(xiàn)卻經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)的歲月。由于磁懸浮技術(shù)原理是集電磁學(xué)、電子技術(shù)、控制工程、信號(hào)處理、機(jī)械學(xué)、動(dòng)力學(xué)為一體的典型的機(jī)電一體化高新技術(shù)。伴隨著電子技術(shù)、控制工程、信號(hào)處理元器件、電磁理論及新型電磁材料的發(fā)展和轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)的進(jìn)一步的研究,磁懸浮隨之解開(kāi)了其神秘一方面。 中國(guó)
1986年,西南交通大學(xué)就率先召開(kāi)了磁浮技術(shù)與磁浮列車(chē)技術(shù)研究大會(huì),成為國(guó)內(nèi)較早啟動(dòng)該領(lǐng)域研究的高??蒲袉挝弧T?988年,交大磁浮團(tuán)隊(duì)完成了單自由度鐵球懸浮實(shí)驗(yàn),對(duì)電磁吸力懸浮原理有了本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。 1989年3月,國(guó)防科技大學(xué)研制出中國(guó)第一臺(tái)磁懸浮試驗(yàn)樣車(chē)。
1990年,西南交大磁浮團(tuán)隊(duì)研究成功了由 4臺(tái)小電磁鐵構(gòu)成的磁浮模型車(chē),并實(shí)現(xiàn)了模型車(chē)的穩(wěn)定懸浮和基于直線電機(jī)的驅(qū)動(dòng)。 1994年10月,連級(jí)三教授帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)成功地研制出了第一輛可載人4噸磁浮車(chē)及其試驗(yàn)線,并實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的穩(wěn)定懸浮與運(yùn)行,這是在磁浮列車(chē)領(lǐng)域的首次突破,標(biāo)志著開(kāi)始擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的磁浮列車(chē)技術(shù)。該項(xiàng)目1996年通過(guò)科技成果鑒定,并獲該年度鐵道部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)和1997年度國(guó)家科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。
1995年,中國(guó)第一條磁懸浮列車(chē)試驗(yàn)線在西南交通大學(xué)建成,并且成功進(jìn)行了穩(wěn)定懸浮、導(dǎo)向、驅(qū)動(dòng)控制和載人運(yùn)行等時(shí)速為30.0 km的試驗(yàn)。西南交通大學(xué)這條試驗(yàn)線的建成,標(biāo)志中國(guó)已經(jīng)掌握制造磁懸浮列車(chē)的技術(shù)。
1997年3月,青城山磁浮車(chē)工程試驗(yàn)線的可行性研究通過(guò)國(guó)家科委工業(yè)科技司組織的專(zhuān)家評(píng)審;
1998年,青城山磁浮列車(chē)工程試驗(yàn)示范線工程立項(xiàng),并開(kāi)始籌備建設(shè)青城山磁浮列車(chē)工程試驗(yàn)線;
2001年,開(kāi)始動(dòng)工修建長(zhǎng)430m的青城山磁浮列車(chē)工程試驗(yàn)線。
2005年,西南交通大學(xué)與上海磁浮交通工程技術(shù)中心簽訂了“上海城軌磁浮列車(chē)車(chē)輛總體設(shè)計(jì)”合同,并于次年3月又簽訂了“上海低速(城軌)磁浮交通試驗(yàn)線工程懸浮控制設(shè)備供貨及服務(wù)”合同,全面參加上海城軌磁浮試驗(yàn)線磁浮列車(chē)研制。該試驗(yàn)列車(chē)為三節(jié)編組,為全新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并創(chuàng)下多個(gè)“首次”:國(guó)內(nèi)首次采用整體電磁鐵結(jié)構(gòu),首次采用五懸浮架結(jié)構(gòu),首次采用DC330V懸浮電源,首次采用三選二懸浮傳感器,列車(chē)最高運(yùn)行速度100km/h。 2008年和2009年,西南交通大學(xué)又與中國(guó)南車(chē)股份有限公司簽訂“中低速磁浮交通系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)研究”合同,與南車(chē)株洲電力機(jī)車(chē)有限公司簽訂“中低速磁浮列車(chē)方案設(shè)計(jì)研究”合同。攻關(guān)中,交大團(tuán)隊(duì)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)首次提出了適用于中國(guó)國(guó)情的1860mm軌距和2800mm車(chē)寬。這標(biāo)志著西南交通大學(xué)在聯(lián)合企業(yè)推進(jìn)中低速磁浮列車(chē)產(chǎn)業(yè)化的工作中又邁進(jìn)一步。 為進(jìn)一步推動(dòng)中低速磁浮列車(chē)工程化,西南交大與南車(chē)株洲電力機(jī)車(chē)有限公司于2011年又簽訂了“常導(dǎo)短定子異步驅(qū)動(dòng)懸浮架試驗(yàn)車(chē)懸浮控制系統(tǒng)研制”和“常導(dǎo)短定子異步驅(qū)動(dòng)中低速磁浮列車(chē)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究”合同;于2011年簽訂了“常導(dǎo)短定子異步驅(qū)動(dòng)中低速磁浮列車(chē)懸浮控制系統(tǒng)”,全面參加了株洲中低速磁浮列車(chē)的研制。
2012年1月20日,中低速磁浮列車(chē)在南車(chē)株洲電力機(jī)車(chē)有限公司內(nèi)下線,這是一條按商業(yè)運(yùn)行條件設(shè)計(jì)的磁浮列車(chē)及試驗(yàn)線路,磁浮列車(chē)運(yùn)行速度100km/h,能適應(yīng)試驗(yàn)線各種曲線及坡道的要求。
2013年由錢(qián)清泉院士牽頭的中國(guó)工程院“中低速磁浮交通技術(shù)與系統(tǒng)發(fā)展戰(zhàn)略研究”項(xiàng)目立項(xiàng),項(xiàng)目研究匯聚國(guó)內(nèi)磁浮領(lǐng)域的院士專(zhuān)家,包括電氣工程學(xué)院和牽引動(dòng)力國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室相關(guān)專(zhuān)家教授,對(duì)中低速磁浮交通的發(fā)展戰(zhàn)略進(jìn)行了深入研究,論證了發(fā)展中低速磁浮必在性和戰(zhàn)略意義,進(jìn)一步推動(dòng)了長(zhǎng)沙中低速磁浮工程應(yīng)用線的建設(shè)。 2015年12月26日試運(yùn)行的長(zhǎng)沙高鐵南站至黃花機(jī)場(chǎng)的18.55km“長(zhǎng)沙磁浮快線”采用了此前西南交大與南車(chē)株洲電力機(jī)車(chē)有限公司研制的中低速磁浮列車(chē)系統(tǒng)技術(shù),該列車(chē)懸浮系統(tǒng)核心技術(shù)由西南交通大學(xué)提供。 上海磁浮列車(chē)(Shanghai Maglev Train)是服務(wù)于中國(guó)上海市的磁浮系統(tǒng)。2001年年1月,上海磁浮列車(chē)工程項(xiàng)目啟動(dòng);3月1日,上海磁浮列車(chē)示范運(yùn)營(yíng)線工程舉行開(kāi)工儀式;9月,上海磁浮列車(chē)工程進(jìn)入技術(shù)攻堅(jiān)關(guān)鍵性階段;11月,上海磁浮列車(chē)龍陽(yáng)路站架梁成功。2002年2月,上海磁浮列車(chē)系統(tǒng)設(shè)備安裝全面展開(kāi);7月,上海磁浮列車(chē)進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試,軌道梁制作完成;8月,上海磁浮列車(chē)首批三節(jié)車(chē)廂運(yùn)抵上海;9月,首列上海磁浮列車(chē)上線參加綜合調(diào)試;11月2日,上海磁浮列車(chē)示范運(yùn)營(yíng)線首根軌道梁起運(yùn);12月31日,上海磁浮列車(chē)示范運(yùn)營(yíng)線舉行了通車(chē)典禮。2003年10月11日,上海磁浮列車(chē)示范運(yùn)營(yíng)線開(kāi)始開(kāi)放運(yùn)行。2004年1月29日,上海磁浮列車(chē)示范運(yùn)營(yíng)線開(kāi)始全天對(duì)外試運(yùn)行。2006年4月27日,上海磁浮列車(chē)示范運(yùn)營(yíng)線正式投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)。2007年4月26日,上海磁浮列車(chē)示范運(yùn)營(yíng)線通過(guò)國(guó)家驗(yàn)收。截至2006年4月,上海磁浮列車(chē)共開(kāi)通1條線路,線路總長(zhǎng)30千米,采用磁浮系統(tǒng),共計(jì)2座車(chē)站投入運(yùn)營(yíng)。截至2017年9月5日,上海磁浮列車(chē)總計(jì)運(yùn)輸乘客5000萬(wàn)人次、安全運(yùn)行1688萬(wàn)千米。