高速磁浮交通：从德国到中国

doi:10.3981/j.issn.2097-0781.2023.04.003

前瞻科技 ›› 2023, Vol. 2 ›› Issue (4): 31-39.DOI: 10.3981/j.issn.2097-0781.2023.04.003

高速磁浮交通：从德国到中国

郑清华¹^,²^,^†(), 倪菲²

1.德国蒂森克虏伯磁悬浮公司，德国慕尼黑 80809
2.同济大学磁浮交通工程技术研究中心，上海 201804

收稿日期:2023-10-31 修回日期:2023-11-09 出版日期:2023-12-20 发布日期:2024-01-07
通讯作者: ^†
作者简介:郑清华，德国蒂森克虏伯磁悬浮公司高级技术经理，同济大学兼职教授。曾任德国西门子公司项目经理、技术专家、高级首席科学家。研究方向包括动力系统、非线性振动、控制理论、数值方法、数据分析。电子信箱：qinghua.zheng@thyssenkrupp.com。

High-speed Maglev Transportation: From Germany to China

ZHENG Qinghua¹^,²^,^†(), NI Fei²

1. ThyssenKrupp Transrapid GmbH, Munich 80809, Germany
2. Maglev Transportation Engineering Technology R&D Center, Tongji University, Shanghai 201804, China

Received:2023-10-31 Revised:2023-11-09 Online:2023-12-20 Published:2024-01-07
Contact: ^†

摘要/Abstract

摘要：

磁浮交通从概念提出到商业运营历经了近一个世纪的发展，取得了一系列重要的研究成果，为中国磁浮交通领域的发展提供了宝贵的经验和启示。文章回顾了磁浮交通起源和早期发展，介绍了德国在该领域的技术研发与工程实践，分析了世界高速磁浮交通研究的中心从德国转移至中国的背景和演进过程，并对中国高速磁浮交通的创新发展提出了建议和展望。

关键词: 铁路运输, 轨道交通, 磁浮交通技术, 直线电机

Abstract:

Maglev transportation, from conceptualization to commercial operation, has undergone nearly a century of development, achieving a series of significant research outcomes. These accomplishments have provided valuable experience and insights for the development of maglev transportation in China. This article reviews the history and evolution of maglev transportation systems and introduces Germany’s technological research and engineering practices in this field. The paper also analyzes the background and evolution of the global center of high-speed maglev transportation research from Germany to China and presents recommendations and prospects for the innovative development of high-speed maglev transportation in China.

Key words: railway transportation, rail transit, maglev transportation technology, linear motor

郑清华, 倪菲. 高速磁浮交通：从德国到中国[J]. 前瞻科技, 2023, 2(4): 31-39.

ZHENG Qinghua, NI Fei. High-speed Maglev Transportation: From Germany to China[J]. Science and Technology Foresight, 2023, 2(4): 31-39.

图/表 9

参考文献 10

[1]	严陆光. 中国需要高速磁悬浮列车[J]. 中国工程科学, 2000, 2(5): 8-13.
[2]	严陆光. 关于积极发展我国磁浮交通的建议[J]. 电工电能新技术, 2005, 24(1): 1-7.
[3]	Lee H W, Kim K C, Lee J. Review of maglev train technologies[J]. IEEE Transactions on Magnetics, 2006, 42(7): 1917-1925. DOI URL
[4]	Kemper H. Schwebebahn mit räderlosen fahrzeugen, die an eisernen fahrschienen mittels magnetischer felder schwebend entlang geführt werden: DE643316[P]. 1937-04-05.
[5]	Gottzein E, Meisinger R, Miller L. The “magnetic wheel” in the suspension of high-speed ground transportation vehicles[J]. IEEE Transactions on Vehicular Technology, 1980, 29(1): 17-23. DOI URL
[6]	舒光伟, Meisinger R. 德国电磁型磁浮列车40年回顾[J]. 上海应用技术学院学报(自然科学版), 2012, 12(4): 305-309.
[7]	Meins J, Miller L. The high speed maglev transport system TRANSRAPID[J]. IEEE Transactions on Magnetics, 1988, 24(2): 808-811. DOI URL
[8]	吴祥明. 高速磁浮上海示范线的建设[J]. 同济大学学报(自然科学版), 2002, 30(7): 814-818.
[9]	梁建英. 中国高速磁浮交通系统发展现状与展望[J]. 科学, 2022, 74(5): 31-36.
[10]	Ding S, Eberhard P, Schneider G, et al. Development of new electromagnetic suspension-based high-speed maglev vehicles in China: Historical and recent progress in the field of dynamical simulation[J]. International Journal of Mechanical System Dynamics, 2023, 3(2): 97-118. DOI URL

创新点	理论意义与应用价值
悬浮磁铁与牵引电机及直线发电机的一体化设计方案	减少车辆的部件数量，有助于降低重量和成本；解决车辆的电力供应问题
实时监控悬浮磁铁电流和悬浮间隙的故障安全功能	规避因半导体开关故障引起的电磁吸附问题；确保车辆运行的故障安全功能
“单个电子部件故障不影响整个系统功能”的冗余设计原则	为磁浮交通的高可靠性和高准点率奠定基础

创新点	理论意义与应用价值
悬浮磁铁与牵引电机及直线发电机的一体化设计方案	减少车辆的部件数量，有助于降低重量和成本；解决车辆的电力供应问题
实时监控悬浮磁铁电流和悬浮间隙的故障安全功能	规避因半导体开关故障引起的电磁吸附问题；确保车辆运行的故障安全功能
“单个电子部件故障不影响整个系统功能”的冗余设计原则	为磁浮交通的高可靠性和高准点率奠定基础

建造年份	车辆名称	技术制式		最高速度/（km·h^-1）
建造年份	车辆名称	悬浮系统	牵引系统	最高速度/（km·h^-1）
1969	TR01（模型车）	常导电磁悬浮	短定子直线异步电机	—
1971	MBB Prinzipfahrzeug	常导电磁悬浮	短定子直线异步电机	90.0
1971	TR02	常导电磁悬浮	短定子直线异步电机	164.0
1972	TR03	气垫悬浮	短定子直线异步电机	140.0
1973	EET01	低温超导电动悬浮	短定子直线异步电机	230.0
1973	TR04	常导电磁悬浮	短定子直线异步电机	253.2
1974	KOMET	常导电磁悬浮	蒸汽推进火箭	401.3
1975	HMB2	常导电磁悬浮	长定子直线同步电机	36.0
1979	TR05	常导电磁悬浮	长定子直线同步电机	75.0

建造年份	车辆名称	技术制式		最高速度/（km·h^-1）
建造年份	车辆名称	悬浮系统	牵引系统	最高速度/（km·h^-1）
1969	TR01（模型车）	常导电磁悬浮	短定子直线异步电机	—
1971	MBB Prinzipfahrzeug	常导电磁悬浮	短定子直线异步电机	90.0
1971	TR02	常导电磁悬浮	短定子直线异步电机	164.0
1972	TR03	气垫悬浮	短定子直线异步电机	140.0
1973	EET01	低温超导电动悬浮	短定子直线异步电机	230.0
1973	TR04	常导电磁悬浮	短定子直线异步电机	253.2
1974	KOMET	常导电磁悬浮	蒸汽推进火箭	401.3
1975	HMB2	常导电磁悬浮	长定子直线同步电机	36.0
1979	TR05	常导电磁悬浮	长定子直线同步电机	75.0

建造年份	车辆名称	主要技术参数	最高速度/（km·h^-1）
1983	TR06	长：54.2 m；宽：3.7 m；高：4.2 m	412.6
1988	TR07	长：54 m；宽：3.7 m；高：4 m	450.0
1999	TR08	长：79.2 m；宽：3.7 m；高：4.2 m	—
2002	TR SMT	长：79.2 m，128.8 m，203.2 m；宽：3.7 m；高：4.2 m	501.0
2007	TR09	长：75.8 m；宽：3.7 m；高：4.25 m	400.0

高速磁浮交通：从德国到中国

High-speed Maglev Transportation: From Germany to China

RichHTML

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 9

参考文献 10

相关文章 1

编辑推荐

Metrics

访问统计

友情链接

联系我们

官方微信公众号