リニアのしくみ

掲載日:2018年2月1日
21世紀の超高速輸送システムとして期待が高い超電導磁気浮上式鉄道(超電導リニア)は、時速500kmという超高速で走行し、いまの新幹線並みの輸送力も可能であるという、これからの高速・大量輸送時代に合った乗り物です。騒音や振動も少なく、快適な乗り心地が約束される先進性の高い新型交通システムです。

超電導とは

ある種の金属・合金などを一定温度まで冷却したとき、電気抵抗がゼロになる現象を超電導現象といいます。
超電導リニアの場合、超電導材料として「ニオブチタン合金」を使用し、液体ヘリウムでマイナス269℃に冷却することにより超電導状態を作り出します。
超電導状態になったコイル(超電導コイル)に一度電流を流すと、電流は永久に流れ続け、極めて強力な磁石(超電導磁石)になります。
超電導リニアは、この超電導磁石を搭載し、ガイドウェイに取り付けられた地上コイルとの磁気相互力により、浮上して走行します。
車両とガイドウェイの構成
出典:中央新幹線(東京都・名古屋市間)環境影響評価書(平成26年8月)

超電導リニアの特長

超電導リニアは、早く高速に到達して極力長い時間巡航し、速やかに減速することが可能であり、所要時間短縮効果を最大限発揮できるシステムです。
2015年4月21日、これまでの自らがもつ世界最高記録を22km/h上回る603km/hを達成しました。この記録は、2015年6月にギネスブックにて鉄道の世界最高速度に認定されました。
他交通機関との加減速性能比較表

超電導リニアの原理

推進の原理

【推進の原理】
車両に搭載されている超電導磁石には、N極とS極が交互に配置されています。超電導磁石の磁界と推進コイルに電流を流すことで発生する磁界との間で、N極とS極の引き合う力とN極同士、S極同士の反発する力が発生し、車両を前進させます。


浮上の原理

【浮上の原理】
車両の超電導磁石が通過すると両側の浮上案内コイルに電流が流れて電磁石となり、車両を押し上げる力(反発力)と引き上げる力(吸引力)が発生し、車両が浮上します。なお、低速走行時には車両を支持輪タイヤによって支持しながら走行します。

 
 

案内の原理

【案内の原理】
ガイドウェイの左右の側壁に設置されている浮上案内コイルは、車両が中心からどちらか一方にずれると、車両の遠ざかる側に吸引力、近づいた側に反発力が働き、車両を常に中央に戻します。

 
 
出典:中央新幹線(東京都・名古屋市間)環境影響評価書(平成26年8月)