【鉄道】超電導リニアが浮かぶ驚愕の仕組み【リニアモーターカー】

【鉄道】超電導リニアが浮かぶ驚愕の仕組み【リニアモーターカー】
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[@へもりゅん]

上手いことバランスさせる仕組みは感動的ですよね

[@quantativefm9118]

リニアモーターカー生みの親と言われ、命名主でもあるのが国鉄の京谷好泰さんです。東海道新幹線開業の年からリニアの開発をはじめ、「東京大阪1時間、10cm浮かせろ」を目標に開発を進め、当初は社内でも「車輪のない鉄道なんて、彼は頭がおかしい」と散々な言われようの中、研究を続けて宮崎実験線を作り、現在の山梨実験線をへという流れを作った方です。

[@DDDDoctor]

実用されているリニアの仕組みがわかって、なるほど！の連続でした。 浮上・案内には外部からの電力供給が要らないだとか、推進と浮上案内は別のコイルでどう配置されているかなど、テレビなどの解説では伝えてくれないような少し踏み込んだ内容で、目からウロコです！

[@queirrelel]

そんな地味なところにリニアあったんですね 隠し方がうますぎて気づけませんでした

[@デグ子]

中学生「磁石と磁石で浮くやんおもれぇ」JR「ほなそれでめっちゃ速い列車作ろうや」

[@masaf9930]

リニアの浮上原理は地上コイルに磁石を近づけるとコイルに電気が流れ磁石になり反発して浮く電磁誘導の力を利用し電気不要で浮き続けることができる。停電時でも浮き続けることができるということが凄い所だと思います。電気モーターでタイヤを回して150km/h以上に加速すれば勝手に浮いて走行することができるということも可能ですね。電磁誘導がリニアの真髄だと思います。

[@GR-te2vl]

超電導リニアの浮上、推進の仕組み大変勉強になりありがとうございます。質問ですが高速かつ浮上する車体への給電はどのようになっているのでしょうか？調べて見ましたが分かりませんでした。次回に期待します。あと、愛知県長久手のリニモは浮上し低速走行ですがこの仕組みも興味あります。

[@早川眠人]

誘導集電方式といってスマホのワイアレス給電と同じ

[@sugarngy6353]

21:07からの推進gifでは左右同極ですが日本のリニアは左右逆極ということですよね　そうする理由は何でしょう？　たぶんそれに関わる車体側の超電導磁石（磁束）の配置や向きなども解説していただけるともっと良かったと文系の自分は感じました

[@hiyokokun]

18:33 確かにこんな近未来の乗り物が導線だけで制御できることが驚き

[@六無斎-x4k]

宮崎のリニア実験線が国鉄の危機で廃止になりそうだった頃、当時の石原慎太郎運輸大臣が強力な後押しをして存続させた。あの石原氏の努力がなければ今のリニア実用化も絶対になかったと思う。石原慎太郎さんはいろいろ言われてるが、先を見通す目は抜群だったと思う。邪魔しかしない川勝平太とは雲泥の差だ。

[@yoshiakikanemoto]

リニアって電気使いまくるんじゃないの？大丈夫？！と思っていたが、解説を聞いて合理的な仕組みに驚きました。 こりゃJR東海の天才タマゴだ。川勝静岡知事が邪魔する理由は何なんだろうねぇ。

[@ポンポンの木]

大井川の水量問題が解決しない限り無理、川勝知事のバックには大井川の水利権者がいる。水利権は人類最古の利権で、時には戦争の原因になるぐらい深刻な問題である。

[@yoshiakikanemoto]

@@ポンポンの木 それは分かるけど、元々大井川の水量が枯れてて改善したい区域は、水量を戻す場所の上流って聞いたし、水量自体は全量戻すとJRは約束したんですよね？ やはり目的分からんなぁと。

[@六無斎-x4k]

あの人はもはや利権と頑固が科学的思考を超越してしまった異常性格者なんですよ。近頃言っていることはコロコロ変わり、理性なんてどこにもない。静岡県民には理性がないようです。

[@葛城みらい]

愛知県のリニモも浮いてるから、時速200kmくらいで走れそうだけどなぁ。

[@早川眠人]

上海トランスラピッドを見ると300km/hは出ても良さそう。駅間が長いといいのかな。

[@onstage1970]

リニアモーターカー自体の技術は完成しているんだろうけど、中央新幹線の開業はかなり先になりそう。品川駅の大深度地下工事で事故ると完全詰む。

[@mercuryoxide]

「リニアモーターガール」も彼此20年近く前の曲になってしまったなあ。落成式の時でも彼女らがまだ現役で歌っていることを祈る。

[@63akibow21]

テープカットイベントに招待してホームで歌ってほしいですね(笑)🥰

[@hoge_hoge]

知っているようで、全然理解していませんでした。ありがとうございます。 ところで、運行に必要な車両側の電力も側面から生成？しているんですかね。 トラブル時にヘリウムもガス化して体積が増えるので、ブローオフとか備えているんでしょうね。

[@kazusaka494]

勉強不足で申し訳ないんですが　スピードコントロールはどういう仕組み　スピードを上げる為にはコイルに電流を流すとか周波数を上げるとかする訳ですよね　同じレールで同時に走行している複数の車両というかリニヤーをどうやってスピードコントロールするのかが知りたい

[@ajisashiajisasahi]

へぇボタンを10回くらい押したい動画。 これで一つ賢くなった。 素晴らしい動画をありがとうございます！

[@Ambivalenz0x]

リニアは山梨で実験線走ってるね、とりあえずノラリクラリと妨害してる静岡県知事をなんとかしないと中央新幹線開通は無理なんだよなぁ

[@user-cb1ow9ml1q]

国の方針に反してる理由で拘束、国の権限を甘くみてはならない

[@ポンポンの木]

大井川の水量を全量戻せるという保証がない限り、この問題は解決できない。静岡県知事のバックには多数の河川水利権者の支持がある。実はJRは丹那トンネルの掘削で周辺の湧水が枯れてしまうという失態をやらかしている。 また、リニアが通る南アルプス山脈は多数の断層があるため、建設関係者でも本当に掘削できるかわからないそうです。予定より工程が遅れており、大きな断層に遭遇すれば設計変更若しくは中止と言う結果になるかもしれない。※沖縄の辺野古基地も似たような問題に直面している。建設予定地の海底が軟弱過ぎて、補強用の杭を打つにも深すぎて無理みたい。

[@123425rabbit]

12'30　これ、コイル両端をショートしとかないといけないような。 開放してると反発しないよ多分。 負荷掛けてない発電機と一緒で、力を受け止めてくれない気がします。

[@kikanshaoliver11]

模式図が微妙ですが上下のコイルはつながって閉じていますよ。　きっと。

[@松本幸夫-h8n]

名の通り、モーターを真っ直ぐにしたものをイメージすれば、滑らかに移動するのは容易にイメージできる。

[@mittak006]

昔々、ガキの頃に学研の「できるできないのひみつ」でリニアモーターカーを知ったのが最初だったな。

[@n1k4_a48]

飛行機には高翼、中翼、低翼がありますが、それぞれの特徴を教えてください。アクロバット飛行を行う競技用の機体は中翼が多く見られますが、同じく運動性を求められる戦闘機はそうではありませんので、その辺りを知りたいです。よろしくお願いします。

[@tkwgd4001]

とても解り易い解説、有難うございました❗ 子供の頃から名前は知っていれど、どんな問題点があるのか等、眼から鱗が落ちました。 もう一つ、教えて下さい。 車両に乗る人体に対する、電磁力の影響は、どのように解釈されているのでしょうか？

[@63akibow21]

公式としてはこちらですね。 linear-chuo-shinkansen.jr-central.co.jp/about/magnetic/ 静磁場～低周波磁場のため、国際的なガイドラインはかなり余裕でクリアしている模様。 静磁場としては車内で台車上通路上高さ30cmが0.92mTで最大で、通常は問題ないがペースメーカーに対する安全基準(1mT)に近い値みたい。余裕もたせているようでテストデータをみると実際には20～150mTくらいで動作が変わるようなので、問題にならないと思われる。

[@mania3bb]

中国のリニアは、昔出張に行ったときに乗ったことがあって懐かしいです。

[@onstage1970]

オーバーランしてちょっとバックしたいとき東京から名古屋まで全部バックしちゃうのかと一瞬思ったけど、そんなわきゃないですね。

[@63akibow21]

リニアの仕組みから、指令所がバグったりしない限りオーバーランできないかも。

[@kanahata]

ところで、車体が消費する電力は外部からどのように供給するのでしょうか？

[@ポンポンの木]

現在の超電導リニア実験機にはガスタービン発電機が搭載されているそうです。常電導方式では磁石である車体が路線側の磁界を通過することにより電磁誘導が発生し、車体側の電力を賄っています。但しこの方法の車内給電方法は車体が停止してしまうと発電できなくなるため、停車中は架線から給電しているようです。

[@kanahata]

​@@ポンポンの木ご丁寧にありがとうございます🖖

[@おすまし-v3s]

このリニアで暖房・冷房の電力は賄えるのかな〜〜？

[@user-rq8bt4om8p]

浮いてるときってどうやって車両に給電してるんですかねー？🧐

[@user-rq8bt4om8p]

@pi9618 なるほどー‼︎ 教えて頂きありがとうございます😄

[@Curious1925]

分かり易い原理についてはこちらに見やすい映像解説があります😊 kzbin.info/www/bejne/epqUaISVq653hJosi=liGqjQL5pBiZG7Jv

[@tomchoco3g]

浮いてるなら車体の電源どうやってとってるんだろう・・ 車体にもコイルつけて発電？

[@しまうま-t3o]

軌道側で磁極の切り替えをして推進するんでしたか… 逆に思ってました。 …って運転手さん何もしないんですか？😅？

[@63akibow21]

というか運転士が不要とのことです。異常時対応も行う車掌などの客室乗務員は搭乗するそうですが。（リニア中央新幹線FAQより）

[@しまうま-t3o]

@@63akibow21 ほぉ～ 😅

[@y_beta]

しいて言えば運転士さんは地上にいます（登山ケーブルカー等もですね）

[@赤井キツネ]

真空のチューブを作ってその中をリニアモーターカーを走らせればもっと早くなると思いました（小並感）

[@y_beta]

鉄道車両サイズになると、真空にする電力よりも空気抵抗に打ち勝つ力を出す電力のほうが省エネだったり、トンネルや駅の継ぎ目が面倒ということで難しいようです。

[@suoHnokami]

リニアが欲しいのは（常温超電導）

[@早川眠人]

液体窒素以上の高温超伝導

[@テルルレン]

膨大な電力を消費しますから、 輸送人員あたりの使用電力はのぞみ号の何倍になるのでしょうか？

[@ポンポンの木]

阿部修治という方がリニアモーターカーの消費電力について詳しく考察しております。 リニアモーターカーは路面摩擦は無いのですが、空気抵抗、磁界損失が大きく、総合すると新幹線の3倍程度の電力消費となるそうです。

[@63akibow21]

のぞみの消費電力がわからないので推測ですが JR東海の説明では人あたり消費電力量で3倍程度とのことです 公式説明通り3倍とすると、消費電力の方は平均なら3倍*150分/67分=6.7倍くらい？ カーブの多さや加速力の違いにより、最大電力はこれとは異なるのでしょうが。 ピークを抑えるように運行するのでしょうが （大阪開業時で平均17.9本走行状態でピーク74万kWとのことなので、1両あたり41.3MW(平地巡行時35MW))

[@おとはまちゃん]

空飛べないかな⁉️

[@寺岡浩志-t4f]

実現可能な技術が実用化されててたなら…… 今回の新幹線遅延の混乱無かった可能性も(~_~;)

[@シロチビ-h3p]

されてて→されていて

[@シロチビ-h3p]

混乱はなかった

[@reirry8103]

一部建設停止中...

[@Makoto_Ngo]

某県の知事が頭不自由じゃなければなぁ

[@桜庭葵-g1r]

タイヤで走って加速して浮上するから新幹線と言うより、新交通システムや飛行機の仲間ですね。

[@masaf9930]

電磁誘導の原理を利用し浮上しますが 150km/h以上のスピードになると反発力が 強くなり浮上します。 飛行機のように風の力で浮上するものとは違います。

[@tsuchihashifumiya23]

おい、勝川平太見てるか?🥺🧲

[@vtz2503]

この動画は良い作品だと思いますが超電導磁気浮上式鉄道というのは公共の乗り物には無理があると思います 実際のところ技術開発期間は延長されていて未だに山梨実験線では実験走行を行っています 問題点は書ききれないくらいある

[@m.yamamoto.2129]

ヘリウムの補充は？　ヘリウムは高価と思うけど。トータルの電気代は？

[@早川眠人]

新型車両はヘリウムを使わないとか

[@63akibow21]

本動画でも出てるけど、現行でもヘリウムは冷凍機でリサイクル。次世代は冷凍機だけで行けるそうな

[@akinaka7543]

とくに昨今はヘリウム情勢がヤバイらしいですからその点が気になってましたが、ヘリウム回避の目途がついてるなら先ずは良いことですね

[@おこめちゃん-s3i]

超電導のメリットはよく分かったわ。 ちょいと脱線するんやけど、 これって上海トランスラピッド等の常電浮上とJRマグレヴでは喰う電力は圧倒的にマグレヴの方が少ないっていう認識でええのかね？ 常電導浮上は常に浮かさないと行けないのであれば抵抗ある中で超電導以上に電力必要な気がしてならないんやけど、常電導浮上でスピード求めてまで利用するメリットって何なのかね？ それやったら鉄輪式でよくね？って思ってしまったのやけど…。

[@63akibow21]

単純にそうとも言えない。常電導磁気浮上はギャップが小さく、浮上電力はそう多くない。超電導磁石は磁石冷却と磁気抵抗があり、どっちもどっちで、それらより空気抵抗損失がばかでかいゆえ大差ない

[@63akibow21]

JRリニアの揚抗比（磁気浮上列車の場合は車重と磁気抗力の比）が100から計算して、一人あたり5.7kW（推進効率無視なのでもっと多い？） トランスラピッドは浮上電力だけなら一人あたり1kWで少なそうだが、リニアモーターに300km/hで全抵抗の1/5の磁気抵抗があるらしいので、どっちもどっち？

[@fm-iq9io]

技術的には素晴らしいが騒音電磁波問題や直線しか走れないためアルプス山脈を貫通するトンネルを掘らないといけない等環境破壊を起こす問題が最近クローズアップされ工事が大幅に遅れ本当にできるのかと疑われています。日本で成功できるかが問われていますね。

[@東灘植物園]

もっとざっくり説明してる本 「一生モノの物理学 文系でもわかるビジネスに効く教養」（祥伝社）

[@siteseeing1616]

フロッピーディスクを持って超伝導リニアに乗ったらデータ消えるのかな？

[@ポンポンの木]

液体ヘリウムなど特殊なものを使わず、20年前以上に実用化できた常電導方式の方が優れているのでは。上海のリニアも試験運転時は時速500kmを達成しており、この他でも数件（日本1件、韓国1件、中国2件）常電導方式のものが実用化されている。但し超電導、常電導方式のどちらにしても路線に電磁石を敷き詰める必要があるため、線路長当たりのコスト及び整備性に問題があり、通常の鉄レール方式に置き換わることはできない。 本動画の様な宙に浮くタイプのリニアモーターカーを磁気浮上鉄道（マグレブ）と呼ぶが、宙に浮かないでリニアモーター駆動をする列車（鉄輪式リニア）も存在しており、都営大江戸線や横浜グリーンラインが該当する。鉄輪式リニアの線路は鉄レールを挟んだ真ん中に鉄板が敷かれ、この鉄板との相互作用を用いて推進する。

[@63akibow21]

地震や軌道歪み対策でcm単位ギャップを実現したいということじゃないかねえ。 それと多分車体磁石側が強ければ地上コイルは高圧小電流になり送電ロスが減るとかもありそう 鉄輪リニアやリニモのような誘導リニアモーターはコスト下がりそうだが、車体側に高速で大きな推進電力送電がネックか

[@田丸哲美]

リニアは建設コストが高いです。消費電力が多いです。CO2が沢山でます。 こんなものは作るべきではありません。 JR東海もいやがってます。

[@サト管巻きモドキ]

地震で緊急停止したらタイヤかブレーキから火が出てCO中毒であの世逝きでしょう。実験中の事故で5000度の超高温電流が従業員を焼いたというインシデントもありました。人一人を1キロ運ぶエネルギー効率の良さは鉄軌道車両にかないません。今からでも遅くない！　鉄車輪方式に見直しませんか。

[@Saitama-kenmin]

要は線路や架線や車両、その全体で電動モーターに成ってると、そういう解釈で宜しい❓

[@早川眠人]

線路でなく軌道。架線はない。

[@ポンポンの木]

通常の回転式モーターは回転部分、固定カバーがそれぞれ磁石になっており、反発及び吸引作用で回転力を発生している。リニアモーターの場合、回転モーターの回転部分が車体、固定カバーを線路全体に伸ばしたものと考えればよい。