重い電車を動かそう！～リニアモーターの原理～ - 工学のトビラ

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重い電車を動かそう！～リニアモーターの原理～

重い電車を動かそう！
～リニアモーターの原理～

2018.04.02

#うず電流
#ジュール熱
#交流
#磁力線
#電気抵抗
#電磁誘導の法則

最新の都営地下鉄大江戸線や福岡市営地下鉄七隈線では、リニアモーターを使って車両を動かしています。ただし、車両の支持・案内には、従来と同じレールと車輪が使われています。

昔の車両は一般の同軸円筒型モーターで駆動していたため、床下の設置スペースが広くなり、車両全体が大きくなります。一方、細長いリニアモーターを使うと床下スペースを狭くでき、車両の小型化により必要なトンネル直径が小さくなります。

鉄心に巻いたコイルは電磁石とも呼ばれ、電流を流すと片端にN極が、他端にS極が生じます。
そこで、車両の床下に設置されたコイルに交流を流すと、N極とS極が時間とともに入れ替わります。

一方、地上のレール間に設置された金属製のリアクションプレートには電磁誘導の法則に基づいてうず電流が流れ、プレート上にも磁極（N極もしくはS極）が形成されます。車両とプレートの磁極間で磁力の反発と吸引が空間的・時間的に交互に繰り返されて、車両が前へ動きます。

（九州大学　柁川一弘）