國(guó)外的交通研究報(bào)告指出，距離約為800 km 的大城市之間的中遠(yuǎn)程運(yùn)輸，對(duì)于汽車和火車來說距離太遠(yuǎn)，對(duì)飛機(jī)又顯得太近，從成本上來說很不經(jīng)濟(jì)。 然而，這一距離對(duì)于磁懸浮列車來說卻非常適合，磁懸浮列車以高達(dá)500 km/ h 的運(yùn)行速度可以填補(bǔ)汽車、火車與飛機(jī)之間的交通運(yùn)輸空擋，還能減輕汽車和飛機(jī)對(duì)環(huán)境的污染［ 1 ］。 因此磁懸浮列車將成為現(xiàn)有交通運(yùn)輸系統(tǒng)的有力補(bǔ)充，并使工業(yè)國(guó)家存在的高速長(zhǎng)途運(yùn)輸問題有望得以解決。

　　高速磁懸浮鐵道運(yùn)輸有EMS 與EDS 兩大系統(tǒng)。 EMS（機(jī)車車輛側(cè)驅(qū)動(dòng)） 是一種吸引式電磁懸浮系統(tǒng)， EDS（軌道側(cè)驅(qū)動(dòng)） 是一種排斥式電動(dòng)懸浮系統(tǒng)。 德國(guó)磁懸浮列車的發(fā)展經(jīng)歷了從長(zhǎng)定子同步直線電動(dòng)機(jī)的EDS ， 到短定子異步直線電動(dòng)機(jī)的EMS ， 再到長(zhǎng)定子同步直線電動(dòng)機(jī)的 EMS 的過程，并最終確定了長(zhǎng)定子EMS 的發(fā)展路線。

　　德國(guó)高速磁懸浮列車以其無接觸式電磁懸浮、驅(qū)動(dòng)和導(dǎo)向系統(tǒng)為鐵路交通開辟了新的前景。 磁懸浮列車的速度高達(dá)500 km/ h ， 盡管運(yùn)行速度很高但能量消耗卻不大，運(yùn)行時(shí)沒有摩擦損耗，舒適性好，對(duì)環(huán)境的影響很?。?2 ］。 另外其懸浮和導(dǎo)向系統(tǒng)環(huán)繞導(dǎo)軌（即車輛從外面包著路面），且懸浮、導(dǎo)向和制動(dòng)功能被設(shè)計(jì)成既是冗余的又是各不相同的，因此運(yùn)行時(shí)非常安全。

　　德國(guó)磁懸浮列車經(jīng)過長(zhǎng)達(dá)數(shù)10 年的發(fā)展，技術(shù)已趨于成熟，目前幾個(gè)國(guó)家如德國(guó)、美國(guó)和中國(guó)等正考慮將長(zhǎng)定子磁懸浮列車投入使用。 在美國(guó)，拉斯維加斯已決定在該城與洛杉磯之間的交通線上使用德國(guó)的高速磁懸浮列車;德國(guó)針對(duì)磁懸浮列車在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用，也展開了大規(guī)模的調(diào)查， 萊茵走廊/ 美茵—萊茵 / 魯爾以及北德和南德地區(qū)均屬考慮之列;中國(guó)上海正在建造磁懸浮鐵路，使用德國(guó)高速磁懸浮列車TR -08 技術(shù)，力爭(zhēng)成為世界上第一條實(shí)際應(yīng)用的磁懸浮鐵路。

1 長(zhǎng)定子同步直線電動(dòng)機(jī)

　　1. 1 　工作原理

　　德國(guó)TR 型磁懸浮列車無接觸式的牽引技術(shù)要求采用長(zhǎng)定子同步直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)。 電機(jī)定子鐵心由015 mm 厚的電工鋼片疊壓而成，被固定在導(dǎo)軌的下部;定子三相繞組由防護(hù)電纜組成，預(yù)先成形，并由敷線車將其嵌放在導(dǎo)軌兩側(cè)的定子槽中。 定子三相繞組通電后，產(chǎn)生一個(gè)移行磁場(chǎng)，與布置在車輛上的懸?。▌?lì)磁） 磁鐵相互作用，實(shí)現(xiàn)牽引。 其工作原理如圖1 所示。

　　圖1 長(zhǎng)定子同步直線電機(jī)的工作原理圖

　　為獲得恒定的懸浮力，德國(guó)TR 型磁懸浮列車采用吸引式電磁懸浮原理，由同步電機(jī)的定子鐵心與車輛上的懸浮磁鐵之間形成氣隙磁通產(chǎn)生懸浮力。 其懸浮和牽引系統(tǒng)合二為一，這也是德國(guó)TR 型磁懸浮列車的優(yōu)勢(shì)所在。 為滿足列車高速運(yùn)行的要求， TR 型磁懸浮列車采用獨(dú)立的導(dǎo)向系統(tǒng)，線路兩側(cè)垂直地布置有鋼板（導(dǎo)向和制動(dòng)軌），車輛兩側(cè)相應(yīng)地布置有導(dǎo)向磁鐵，它與線路的鋼板形成閉合回路。 電磁鐵線圈通電后，可產(chǎn)生足夠的橫向?qū)蛄?，但?dú)立導(dǎo)向系統(tǒng)增加了車的重量和線路成本［ 3 ］。

　　因線路很長(zhǎng)，為避免能量損失，將長(zhǎng)定子線路分成獨(dú)立區(qū)段，只在車輛所在區(qū)段接通電源，由變電站向安裝在線路兩側(cè)的定子三相繞組供電。 改變?nèi)嘟涣麟娏黝l率，可從靜止到運(yùn)行速度范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)整牽引力。