〈研究よもやまばなし〉リニアモーターカーはどうやって浮いている？－電気情報システム工学分野－准教授　真田　雅之推進・浮上コイル図３　試験車両と走行路側壁の推進・浮上コイル 2027 年開業を目指して南アルプス迂回ルートだ，いや貫通ルートだ，などと最近何かと話題になっている JR 東海のリニアモーターカー（以下 JR-MAGLEV；図 1）ですが，通常の鉄道とは違って浮上して走ることはほとんどの人が知っていると思います．では，どのようにして車体が浮いているかご存じでしょうか．実はリニアモーターカーの浮上方式には大別すると 2 つのタイプがあります．一つ目は電磁吸引浮上（EMS）方式で，（愛・地球博のアクセスルートにもなった）名古屋の Linimo や上海のリニアモーターカーなどがこの方式を使用しています．一方，山梨で実験を続けている JR-MAGLEV は誘導反発浮上（EDS）方式と呼ばれる方式を使用しています． EMS 方式では電磁石の吸引力を利用していますが，EDS 方式では，短絡コイルに磁石が近づいてくると，磁気の変化を妨げるように短絡コイル図１　ＪＲのリニアモーターカーに電流が流れて磁石を押し戻そうとする力が働くので，その力を利用しています．（図 2）また，超電導磁石という非常に強力な磁力を発生できる磁石にすることによって，およそ10cm という浮上距離を実現しています．十分な力が発生するにはある程度の速度が必要なため，低速時にはタイヤで走行しますが，地上に置かれた短絡コイル（浮上コイルとも言います）には給電が不要なため，停電が起きても車体を浮上させている力（揚力）が急に失われることはありません．さて，山梨の JR-MAGLEV では浮上コイルは鉄道のレールのように走行路の床面には並んでいません．走行路の側面に設置されていて側壁浮上方式と呼ばれます．（図 3）側壁浮上方式の浮上コイルは単純なコイルと異なり8 の字の形をしていて，8 の字の上側で吸引力を，下側で反発力を発生することによって車体を上方向に持ち上げる力を発生させています．（図 4）なぜこんなややこしいことをしているかというと，EDS 方式における反発力はリニアモーターカーにとって揚力としてだけでなく，抗力（ブレーキ力）としても働くため，揚抗比という揚力と抗力の比率を高く取れる（抗力の比率が小さい）方式を採用しているのです．側壁浮上方式は床面にコイルを並べる方式に対しておよそ５倍の揚抗比が得られるため，時速 500 キロメートルを超えるスピードを効率よく実現するためには重要な技術なのです．浮上力浮上力超電導磁石の進行方向誘導電流吸引超電導磁石超電導磁石浮上用８の字コイル誘導電流反発反発浮上用超電導磁石の進行方向短絡コイル図２　誘導反発浮上の原理図４　側壁浮上方式の原理 8