リニアモーターカー

この用語のポイント

簡単にいうと…

リニアモーターカーとは

　電動機（リニアモーター）の電磁作用で推進・制動あるいは浮上する鉄道車両

という技術個体です。

車輪を接地したまま走行する鉄輪式と、浮上して走行する浮上式があります。

ここでは、2027年に日本で開業予定のリニア中央新幹線と同じ、磁気浮上式リニアモーターカーについて説明します。

詳しくいうと…

リニアモーターという電動機（電気モーター）があります。

これは、永久磁石や電磁者のN極／S極同士がひっつきあい、同極同士が反発するという磁気作用にもとづいて、電磁石の磁極を制御しつつ、物体を推進・制動します。工作機械など精密さが求められる分野で実装されています。

ここでは、そんなリニアモーターを鉄道車両の原動機として搭載した、リニアモーターカーについてみてゆきます。

レールの電磁石

走行の仕組みを見る前に、リニアモーターカーのレール構造について触れましょう。

レール両側の側壁には、以下のコイル（電磁石）が二重に内蔵されてます：

●浮上・案内コイル
　…車両を浮上させ、両幅を一定に保つための電磁石

●推進コイル

　…車両を推進・制動するための電磁石

浮上・案内

つぎに、車両が浮上する仕組みをみてゆきます。

車両の側面には、超電導磁石と呼ばれる強力な磁石が搭載されてます。

この超電導磁石が、先ほど触れたレール側壁の浮上・案内コイルと、同極同士が反発＆異極同士が吸引する磁気作用により、浮き上がります（浮上）。

また、側壁側の磁力制御により、車両はレールの中央にくるよう横幅が調整されます（案内）。

走行

浮き上がったら、つぎは走行です。

走行は、車両側の超電導磁石と、レール側壁の推進コイルの磁極との吸引・反発により行なわれます。

車両の少し前の推進コイルへの吸引、および車両の少し後ろの推進コイルとの反発により、推進力が生じて前進します。

上図から一瞬後の様子が左図です。推進コイルの磁極が変化していますね。

外部から磁性制御を受けるため、車両の位置に応じてレール側壁の磁性はつねに変化します。この制御により、車両は前進しつづけることが可能になるのです。

ブレーキ

最後にブレーキの仕組みです。

ブレーキの仕組みは単純で、先ほど見た走行時のレール側磁性制御を、ちょっと止めてみます。

すると、車両前方の推進コイルとの磁極反発により、車両は推進力を削がれ、止まることができます。

以上で概観したリニアモーターカーは、最高時速500km（１時間で東京～大阪間を移動できる速さ）というスピードで、将来の長距離高速鉄道を担うことが期待されています。

つまり…

リニアモーターカーとは

　電動機（リニアモーター）の電磁作用で推進・制動あるいは浮上する鉄道車両

という技術個体なわけです。

歴史のツボっぽくいうと…

1911年　イギリスのエミール・バチェレットが

　　　　 磁気浮上リニアモーターに関する特許を取得する。

1934年　ドイツの技術者ヘルマン・ケンペルが磁気浮上鉄道に関する特許を取得する。

1940年代～1970年代　イギリスの工学者エリック・レイスウェイトが

　　　　　　　　　　 リニアモーターの研究開発を行なう。

1971年　ドイツのメッサ―シュミット・ベルコウ・ブローム社が

　　　　 初の有人磁気浮上鉄道を開発する。

<参考文献>（2019/01/04 visited）