¿Cuál es la razón por la que el ferrocarril de alta velocidad de China elige la tecnología rueda-riel?
Los principios básicos de la tecnología de levitación magnética. Los trenes Maglev pueden resistir la gravedad de la Tierra y levitar sobre las vías. Según diferentes principios de funcionamiento, se puede dividir en levitación de atracción electromagnética ordinaria y levitación de repulsión superconductora. La levitación magnética de atracción electromagnética normalmente guiada utiliza la fuerza electromagnética para controlar activamente la levitación. La atracción electromagnética generada por la conducción constante de corriente en el tren atrae los imanes debajo de la vía para hacer levitar el tren, que luego es impulsado por un motor lineal. Específicamente, suministra corriente a la bobina del electroimán de levitación colocada debajo del riel guía para generar un campo electromagnético, haciendo que interactúe con el riel guía ferromagnético en la vía, y la atracción electromagnética entre los dos se utiliza para levitar el tren a una cierta altura. Sin embargo, debido a la relación no lineal entre la atracción electromagnética y el tamaño del entrehierro, la reducción del entrehierro aumentará la atracción electromagnética y reducirá aún más el entrehierro. El aumento del entrehierro reduce la atracción electromagnética, lo que hace que el entrehierro aumente aún más. Por lo tanto, este sistema de suspensión es inherentemente inestable. La altura de la suspensión de este tren es de aproximadamente 10 mm. Se requiere un control de retroalimentación rápido y preciso para garantizar una suspensión confiable y estable. El tren maglev TR de Alemania es un ejemplo típico de levitación por atracción electromagnética.
El tren maglev de repulsión superconductora utiliza el principio de repulsión mutua de polos magnéticos del mismo sexo para conseguir la levitación del vehículo. El principio es instalar bobinas superconductoras o imanes permanentes en el cuerpo del tren maglev y distribuir las bobinas en forma de ocho en la vía de acuerdo con un patrón determinado. Cuando el tren circula a cierta velocidad, el fuerte campo magnético generado por la bobina superconductora genera una corriente inducida en la bobina en forma de 8 de la vía, que a su vez genera un fuerte campo electromagnético, formando un campo magnético repulsivo en la vía. mitad inferior de la forma de 8 y un campo magnético atractivo en la mitad superior de la forma de 8, haciendo así que el tren levite. El sistema superconductor de este tren maglev tiene una fuerte fuerza electromagnética y puede hacer levitar el tren 100 mm. Sin embargo, la tecnología superconductora es bastante compleja y debe protegerse del fuerte campo magnético divergente.
Porque la causa fundamental de la resistencia a la gravedad terrestre radica en la repulsión entre el campo magnético de la corriente inducida y el campo magnético de la bobina superconductora. Cuanto mayor es la velocidad del tren, mayor es la repulsión. . Cuando la velocidad supera un determinado valor, el tren abandonará la vía y logrará la levitación. Por lo tanto, los trenes maglev superconductores repulsivos son a menudo trenes maglev de alta velocidad. El tren MLU de la línea Yamanashi de Japón es un representante de los trenes maglev superconductores repulsivos.
¿Por qué el tren maglev perdió frente al tren de alta velocidad en la década de 1990? La construcción de nuevos trenes de alta velocidad se ha convertido en un conocimiento de la industria, pero existen diferencias en la tecnología. La escuela Maglev cree que los trenes Maglev representan la futura tendencia de desarrollo tecnológico, mientras que la escuela de ruedas y ferrocarriles cree que la construcción de nuevos trenes de alta velocidad es una máxima prioridad. En este contexto, las dos facciones construyeron cada una un ferrocarril, una fue la línea experimental maglev desde Shanghai Longyang Road hasta el aeropuerto de Pudong, y la otra fue la línea de pasajeros Qinhuangdao-Shenyang. La línea de prueba Maglev de Shanghai se abrió al tráfico a finales de 2002, y la línea dedicada a pasajeros Qinhuangdao-Shenyang comenzó su operación de prueba a principios de 2003. Tras la desaparición de la UEM "China Star" de 270 km/h, ya no hubo competencia entre los trenes maglev y los trenes de alta velocidad.
En 2006, se aprobaron sucesivamente las propuestas de proyecto para el ferrocarril de alta velocidad Beijing-Shanghai y el proyecto de transporte Maglev Shanghai-Hangzhou. El ferrocarril de alta velocidad Beijing-Shanghai se completó con éxito, pero el proyecto Shanghai-. Hangzhou Maglev desapareció. Entre ellos, los formuladores de políticas tienden a ser conservadores en las opciones tecnológicas. El tren de alta velocidad es compatible con la red ferroviaria existente, y el maglev es varias veces más caro que el tren de alta velocidad.
En retrospectiva, puede que no sea imprudente elegir el tren de alta velocidad: en términos de coste, la cotización del maglev Beijing-Shanghai fue de 400 mil millones de yuanes, mientras que la cotización del tren de alta velocidad fue de aproximadamente 65.438+03 mil millones de yuanes. Aunque el costo real alcanza los 220 mil millones de yuanes, todavía tiene una ventaja de costos en comparación con el precio cotizado del maglev de 400 mil millones de yuanes (si realmente se construye, puede ser superior a los 400 mil millones de yuanes).
Debido a que el tren de alta velocidad es compatible con la red de vías existente, las locomotoras comunes también pueden operar líneas ferroviarias de alta velocidad, mientras que los trenes maglev solo pueden operar líneas dedicadas, una línea ferroviaria de alta velocidad puede operar varios trenes; , mientras que los trenes maglev solo pueden circular en una sola línea... En términos de costos operativos, el costo del tren de alta velocidad es mucho menor que el de los trenes maglev. Dado que el maglev Beijing-Shanghai solo existe en los dibujos, solo podemos tomar como ejemplo la línea experimental de maglev de Shanghai completa. La Línea Experimental Maglev de Shanghai tiene una longitud total de 29,8 kilómetros. Incluso si el precio del billete llega a decenas de yuanes y siempre está completamente cargado, es difícil recuperar los costos operativos. Si se quiere recuperar el coste, el precio del billete se estima en unos 240 yuanes. De Wenzhou a Shanghai, si se toma un tren de alta velocidad de segunda clase, el billete cuesta sólo 226 yuanes.
Cuando un tren maglev de alta velocidad frena, la frecuencia del tren maglev está cerca de la frecuencia del cuerpo humano, lo que provocará vibraciones en el cuerpo humano, pero la vibración de los órganos internos y el Evidentemente, el tren no es una sensación agradable.
En términos de comodidad, aunque los trenes de alta velocidad pueden no ser mejores que los trenes maglev en muchos casos, no provocarán vibraciones en el cuerpo humano debido al frenado del tren. Las limitaciones a los derechos de propiedad intelectual también son un factor clave. Dado que mi país sólo tiene derechos de propiedad intelectual independientes sobre la tecnología de los trenes maglev de media y baja velocidad, y los derechos de propiedad de los trenes maglev de alta velocidad importados se encuentran principalmente en Alemania, si se eligen los trenes maglev, decenas de miles de kilómetros de vías férreas en mi país será controlado por otros, y las empresas extranjeras no tendrán control sobre la construcción, mantenimiento y operación de trenes maglev. China, tren de alta velocidad, derechos completos de propiedad intelectual. Elegir el tren de alta velocidad no sólo evita ser controlado por otros, sino que también permite que CSR y CNR prosperen y superen uno por uno a sus antiguos maestros, como Siemens, Alstom y Bombardier.
Además, el posicionamiento de la velocidad del tren maglev también es incómodo: la velocidad del tren maglev no es mucho más rápida que la del tren de alta velocidad, pero es aproximadamente 5 veces más lenta que la del tren de próxima generación. sistema de tránsito: la próxima generación de transporte por vacío que se está desarrollando en China. La velocidad teórica del sistema es de 2900 km/h, y es posible incluso acelerar hasta el límite teórico de 5000 km/h. Se entiende que el sistema utiliza tecnología de tubería de vacío y ha logrado rápidos avances en los últimos dos años.