未来の乗り物 リニアモーターカーの事

質問

どのカテゴリーで質問すれば良いのかわかんなくて、
とりあえずここで聞いてみます。

愛知万博で、リニアモーターカーがついに実用化されますね。正直なところ、今まで愛知万博には興味が無かったのですが、リニアモーターカーに乗れるとわかって、凄く行きたくなりました。

で、以前からリニアモーターカーについて一つ疑問に思っていた事があります。それは停止の仕方です。
リニアモーターカーは基本的には磁力の反発の力で浮いていて、そこに電流を流す事によってフレミングの法則が働いて前進する（合ってる？）と聞いており、まあ何となく判るのですが、停止の仕方が良くわかりません。

車体が浮いている上に空気抵抗もあまり受けないような形になっているので、電流を止めて前進するための力がゼロになっても、慣性の法則でかなりの距離を進んでしまいそうな気がします。
そのまま自然に止まるのを待っても、狙い通りの場所（駅のホーム的なところ）にちゃんと停まれる可能性は低いですよね？

それに、事故か何かで急ブレーキ（高速運転中は有り得ない事ですが）をしなければならない時なんて、どうするんでしょう？

今はまだ実用化前の段階の乗り物なので詳しい事を知っている方は少ないと思いますが、予想でも構わないので意見を聞かせて下さい。

回答No.5

ryou-z · ベストアンサー

ブレーキの方法としては、
１．滑空
何もしないのでそのうち止まります。
２．エアーブレーキ
空気抵抗が増す物（例えば、板とかパラシュート）とかを出して空気抵抗を増やして止まる。
３．回生ブレーキ
モーターと発電機の関係はご理解頂けると思うのですが、
電気をつなげばモーターが回ります。逆にモーターを外から回せば、発電機として電気を発生します。この関係を使って、リニアモーターを発電機として動きを電気に変換すればブレーキとして機能します。発生した電気は他で使えるので省エネにもなります。
４．バック
前に進むのですから後ろにも進みます。それで、前に進んでいるときにバックにすれば、ブレーキになります。

さらに、JRタイプのリニアモーターカーには車輪が付いているので、
５．車輪によるブレーキ
普通のブレーキです

ふつうは、滑空ー＞回生ブレーキー＞車輪によるブレーキで止まるのだと思います。
緊急時は、エアブレーキと車輪を無理矢理出して、ブレーキをかけたりその他使える使える方法で止まるのでしょう。

基本的には、電車と飛行機を足して2で割ったような感じだと思います。

お礼

回生ブレーキ、、、＃１さんに教えていただいたサイトにもその名がありました。
動いている車体のエネルギーを電気に変えるといったところでしょうか？
一つ疑問なのは、何故これがブレーキになるのかがよくわからないです。
減速の仕方は滑空（何もしてない）と同じなんじゃないの？って気がしますけどね～。

ご回答、ありがとうございました～。

回答No.7

foobar

補足
・愛知の磁気浮上鉄道も、浮上用コイルと推進用コイル(リニアモータ)が分離しています。（#6記載URLにあるように、レールの下側に(鉄片)吸引型浮上コイルがあって、ここれに直流電流を流して（鉄製の）レールを吸いつけています。レールの上側に推進コイルが配置されてて、レール上面のアルミ板との間で推力をだしてます。）
・リニモのページを見ると、レールにパッドを当てるような機械式のブレーキも持ってるみたいですね。

お礼

こちらの回答に気付いてませんでした、、失礼しました。

>・リニモのページを見ると、レールにパッドを当てるような機械式のブレーキも持ってるみたいですね。
タイヤとは違うんですかね？
どちらにしても、やはり摩擦の力を使ったブレーキはある様ですね。

ご回答、ありがとうございました。

回答No.6

foobar

愛知万博へのアクセスに使われるのは、常伝導電磁石を使った常時浮上式です。(駅内で停止状態で浮上、走行、停止後に浮上をやめて着地。)

推力はリニアモータ(インダクション型だったかな)で、これは#3さんや#1さんのの回答にあるように、地下鉄などで使われているものと同等なものだったとおもいます。(加速だけでなく、回生による減速、バックももちろん可能。その気になれば、多少前後させて位置の微調整もできるかと。)

浮上用の磁石を止めれば、落ちて(といっても、1cm程度ですが)レールとの摩擦で急ブレーキがかかったかと思います。(もっとも、実際の運転では、こんな急ブレーキは使わないと思いますが。)

詳細は、下記ページの 浮上 や推進の項を参照戴ければ。

(実は筑波博、横浜博でも、当時の運輸省から路線開業の免許をとって運転した と聞いた記憶があります。なんでも、駅を２箇所に作ったら、輸送機関に該当するのだとか、、)

参考URL：

http://www.linimo.jp/tokusyoku/index.html#01

お礼

教えていただいたサイトに行ってみました。
…むつかしい（-_-；
…とってもむつかしい（-_-；
まだまだ勉強が必要なようです。

愛知万博のリニアは常時浮上式、、、という事はタイヤは付いてないという事でしょうか？
タイヤを使ったブレーキは無くて、磁力のパワー（？）のみで停止すると考えて良いですか？

急ブレーキ時には車体を落とすんですね…。
たった１ｃｍとはいえ、その衝撃はかなりのモノであるはず。怖そうですねぇ。

ご回答、ありがとうございました。

回答No.4

chie65536

リニアモーターとは、文字通り「直線状のモーター」です。加速も減速も電流の制御で行います。

普通の回転式モーターを止める場合、加速するのと逆の方向に電流を流せば、回転を止める事が出来ます。
（回転式モーターの場合「コイルの回路をショートさせて止める」と言う方法もあります）

リニアモーターも同じで、電流の制御で加速も減速も出来ます。

コイルに流れる電流の向きで「Ｓ極」と「Ｎ極」が入れ替わるのはご存知でしょう。

この「入れ替わり」のタイミングを上手く操作する事で「斜め前に持ち上げる」「真上に持ち上げる」「斜め後ろに持ち上げる」と言う３通りの「浮力」が得られます。

「斜め前に持ち上げる」と、鉛直方向の重力と浮力が打ち消し合って浮かび上がり「前に進む」と言う力が残って加速します。

「真上に持ち上げる」と、鉛直方向の重力と浮力が打ち消し合って浮かび上がり、停止中は停止したまま、走行中ならそのままの速度で走り続けます。

「斜め後ろに持ち上げる」と、鉛直方向の重力と浮力が打ち消し合って浮かび上がり「後ろに戻る」と言う力が残って減速します。

また、事故等の場合、電気を流さなくても（つまり停電しても）コイルの回路をショートさせるだけで「止まる方向」に磁力が働くので、ブレーキもかかります。

お礼

Ｓ極とＮ極の入れ替わりというのは判ります。
「斜め前に持ち上げる」というのは、車体と車体真下にあるレールの磁極がＮ極同士、車体の前方にあるレールの磁極をＳ極にする事で車体を引っ張って斜め前に浮き上がるようにするという事ですかね？
ブレーキ（減速）をする時は、車体後方のレールの磁極をＳ極にして後ろから引っ張るという事？
回路をショートさせた場合は、自動的に後方のレールがＳ極になって減速してくれる？

こういうふうに解釈しましたが、当たってますでしょうか？

回答No.3

K-1

磁気反発で進むタイプでは、磁気の方向を逆にすれば進行方向と逆の推進力が発生します。
これでブレーキがかかります。

ちなみに磁気推進の電車は既に稼動しています。
地下鉄大江戸線はリニアモータ推進です。
浮いて走るわけではないので目立ちませんが、リニアモータで推進力を得ています。

お礼

つまり、減速する為にギアをバックに入れるという事ですね。
船で言えば、スクリューを逆回転させて減速させるようなもんですね。

本当にいろんなブレーキの方法があるんですねぇ。
全く思いつかなかった自分が恥ずかしい…。

>地下鉄大江戸線はリニアモータ推進です。
これは全く知らなかったです。既に実用化は始まっていたんですね。
でもやっぱり、「宙に浮いている」ってとこが重要ですよね！

ご回答、ありがとうございました。

回答No.2

noname#174737

記憶違いだったらご免なさい。

リニアモーターカーは常時浮揚しているのではなく、駅周辺ではゴム製のタイヤで走行するように聞いた事があります。

つまり、最初はタイヤ走行で出発し、ある速度に達したところで浮揚し、高速運転に切り換えるという事ですね。

停車する時はこれに逆の作業をするわけです。　 つまりタイヤにブレーキをかけてホームに到着ですね。

ちょうど飛行機が離・着陸する時とか、水中翼船がスクリュー走行から水上に浮かび上がる時の方法と同じかなと感じています。

お礼

全く知りませんでした。リニアモーターカーにもタイヤが付いていたんですね～。

>ちょうど飛行機が離・着陸する時とか…

なるほど！わかりやすい。
思えば時速５００ｋｍなんて飛行機に乗ってるようなもんですものね。
空気抵抗を使ったブレーキもあるようなので、飛行機のブレーキに似ている感じですね。

ご回答、ありがとうございました。

回答No.1

arukie

電力回生ブレーキ、ディスクブレーキ、空力ブレーキ等が有るようです。

リニアモーターカーについては、ＪＲ東海のホームページにいろいろ載っています。

http://www.jr-central.co.jp/
http://linear.jr-central.co.jp/tech/03.html

参考URL：

http://www.jr-central.co.jp/

お礼

ＪＲ東海のサイトを覗いてきました。
空気抵抗を使ったブレーキもあるんですね～。ブレーキ以外にも色々な技術が判って嬉しかったのですが、一番目を引いたのは『リニア試乗会』。
何と時速５００ｋｍを体感出来ると書いてあるではないですか！
愛知万博のリニアは走行距離が１０ｋｍ程度なので、単に乗れるだけでスピードの実感は出来ないんだろうなぁと諦めていたのですが、いきなり興奮してまいりましたー！
早速応募してみようと思います。

ご回答、ありがとうございました。