Linear motor car - ri-na-mo-ta-ka- (English spelling) linear motor car

Japanese: リニアモーターカー - りにあもーたーかー（英語表記）linear motor car

A vehicle driven by a linear motor. A linear motor is a system that applies the principle of a rotating electric motor to linear motion, and is used as a propulsion method for non-contact levitation trains. The term linear motor car was used as the name of the first experimental vehicle, the ML-500, on the Miyazaki Experimental Line of the Japanese National Railways' levitation train. However, since it was put into practical use and began to consist of trains rather than individual cars, it is more common to use terms such as linear subway, linear metro, and linear Shinkansen to refer to the entire system rather than just the cars.

Linear motors can be broadly divided into linear induction motors (LIM), which use the principles of induction motors, and linear synchronous motors (LSM), which use the principles of synchronous motors. In terms of configuration, they can be divided into on-board primary systems (also called short stator systems, where the stator side that supplies power is the moving part (vehicle), and ground primary systems (long stator systems) where the stator side is the fixed part (track). There are four possible combinations, but in reality, the two most common are the on-board primary system, which uses the LIM system for low and medium speeds and an aluminum sheet for the secondary conductor, and the ground primary system, which uses the LSM system for high speeds and supplies drive power from the ground.

The LIM's on-board primary system has the advantage that the ground side can be constructed simply from aluminum sheets, but as an electric motor it is not efficient due to end effect, making it disadvantageous for large-capacity high-speed trains.

The LSM ground primary system has the advantage that the air gap can be made larger because there is no power exchange between the field magnet and the armature, and it is efficient because there is no end effect. However, it requires the continuous installation of drive coils on the ground side, and a position signal for the moving object is also required for synchronization, which creates the need for one power conversion device to correspond to one train.

The first steel wheel system to be put into practical use was the Skytrain in Vancouver, Canada, which opened in 1986. In Japan, the use of linear motor drive allowed the wheels to be made smaller, lowering the floor of the train, and reducing the cross-sectional area of the train, thereby reducing the cross-section of the tunnel and allowing for steep gradients and sharp curves, thus reducing construction costs. This was the reason for its development as a subway system. It is also called the Linear Metro. It was first put into practical use in 1990 on Osaka Municipal Subway (now Osaka Municipal Subway) Line 7 (Nagahori Tsurumi Ryokuchi Line), and is now also used on Line 8 (Imazatosuji Line), Toei Line 12 (Oedo Line), Fukuoka Municipal Subway Nanakuma Line, Yokohama Municipal Subway Green Line, Sendai Municipal Subway Tozai Line, etc. Overseas, it is often used for elevated tracks, such as in Toronto, Canada, Kuala Lumpur, Malaysia, and the Beijing Airport Line in China.

As a combination with a levitation system, Aichi Rapid Transit's Tobu Kyuryo Line (8.9 kilometers between Fujigaoka, Meito Ward, Nagoya City and Yakusa-cho, Toyota City) uses a normal conducting magnetic levitation system and has been in commercial operation since March 2005 under the nickname "Linimo" at a maximum speed of 100 kilometers per hour.

Overseas, the development of the German high-speed train Transrapid (normally conducting magnetic levitation system) has progressed, and various considerations were made in Germany about its use on practical lines, but none of them reached an agreement on the construction costs, and it never came to practical use. However, in 2001, it was decided to use this technology in China to build a practical line connecting Shanghai city and Shanghai Pudong International Airport, a distance of about 30 kilometers, at a maximum speed of 430 kilometers per hour, and it has been in commercial operation since 2004. As of 2018, this is the only commercial high-speed (over 250 kilometers per hour) linear motor car.

In Japan, various experiments have been conducted at the Miyazaki Test Line, with the aim of achieving a high-speed running speed of 500 kilometers per hour using the superconducting magnetic levitation system, and development is currently underway at the Yamanashi Maglev Test Line. Running tests with the first three-car MLX01-type train began in April 1997 on the preliminary construction section, and in 1999, the MLX01 recorded a world record speed of 552 kilometers per hour during a manned run. In December 2003, a manned run of 581 kilometers per hour was recorded, breaking the world record.

In Japan, the term "linear motor car" often refers to this superconducting magnetic levitation train.

[Takuji Sasaki]

``Linear Motor'' by Usami Yoshio (1974, Idemitsu Shoten)' ' ▽ ``Linear Motor Car'' by Kyotani Yoshiyasu (1990, NHK Publishing)' ' ▽ ``Fly! Linear Motor Car'' by Sawada Kazuo and Miyoshi Kiyoaki (1991, Yomiuri Shimbun)'' ▽ ``The Beginning of Research into ``Super-High Speed Land Transportation'' by Nishigame Tatsuo (1999, Nippon Tosho Kankokai)'' ▽ ``Considerations on Linear Railways by Sasaki Takuji'' (Published in Railway Vehicles and Technology, Vol. 105, 2005, Rail and Tech Publishing)'' ▽ ``We've Come This Far! "Superconducting Linear Motor Car" (2006, Kotsu Shimbunsha)" ▽ "Railway Encyclopedia Editorial Committee, ed. "Railway Encyclopedia" (2012, Maruzen)" ▽ "Sasaki Takuji, "Memories of the Experimental Vehicle Era" (Railway Vehicles and Technology, Vol. 189-190, 2012, Rail and Tech Publishing)"

Source: Shogakukan Encyclopedia Nipponica About Encyclopedia Nipponica Information | Legend

Japanese:

リニアモーターで駆動される車両。リニアモーターは回転する電動機（モーター）の原理を直線上に展開し直線運動に応用したものであり、非接触で走行する浮上式鉄道などの推進方式として用いられる。リニアモーターカーという用語は国鉄の浮上式鉄道宮崎実験線の最初の実験車両ML-500の名称として使われてきた。しかし、実用化され、単独車両ではなく編成で構成されるようになってからは、リニア地下鉄、リニアメトロ、リニア新幹線などと、車両だけでなくシステム全体を示すことばが使われる場合のほうが多い。

　リニアモーターの方式としては、誘導電動機の原理によるリニアインダクションモーター（LIM）と、同期電動機の原理によるリニアシンクロナスモーター（LSM）とに大別できる。また構成としては、電力を供給する固定子側を可動部（車両）とする車上1次方式（ショート・ステータ方式ともいう。ステータは固定子の意）と、固定子側を固定部（軌道）とする地上1次方式（ロング・ステータ方式）とに分けられる。これらの組合せは4種類考えられるが、実際には低速・中速用としてLIM方式で2次側導体をアルミシートとする車上1次方式と、高速用としてLSM方式で駆動用電力を地上側で供給する地上1次方式の2種類が主流である。

　LIMの車上1次方式は地上側をアルミシートだけで単純に構成できるメリットがあるが、電動機としては端効果などが生じ効率はよくなく、大容量となる高速列車には不利となる。

　LSMの地上1次方式は、界磁と電機子との間での電力のやりとりがないため空隙(くうげき)を大きくできる、端効果がないため効率がよい、などの長所を有する。しかし、地上側に駆動用コイルを連続的に敷設する必要があり、同期のために移動体の位置信号も必要となり、1列車に1電力変換装置を対応させる必要が生じる。

　鉄車輪方式で最初に実用化されたものは、カナダのバンクーバーのスカイトレイン（スカイトレンとも）であり、1986年に開業した。日本では、リニアモーター駆動とすることにより、車輪の径を小さくし、車両の床面を下げることができ、また車両の断面積を小さくすることでトンネル断面を小さく抑え、急勾配(こうばい)・急曲線にも対応することで建設コストを下げることができるため、地下鉄対応で開発が進められた。別名リニアメトロとよばれる。1990年（平成2）に大阪市の大阪市営地下鉄（現、大阪市高速電気軌道）7号線（長堀鶴見緑地線(ながほりつるみりょくちせん)）で最初に実用化し、同8号線（今里筋線(いまざとすじせん)）、東京都の都営12号線（大江戸線）や、福岡市営七隈線(ななくません)、横浜市営グリーンライン、仙台市営東西線などで採用されている。海外では、カナダのトロント、マレーシアのクアラ・ルンプール、中国北京(ペキン)空港線など高架軌道用に適用される場合が多い。

　浮上式との組合せとしては、常電導磁気浮上方式での愛知高速交通の東部丘陵線（名古屋市名東区藤が丘―豊田市八草(やくさ)町間8.9キロメートル）において「リニモLinimo」の愛称で2005年（平成17）3月から、最高時速100キロメートルでの営業運転を行っている。

　海外ではドイツの超高速鉄道トランスラピッドTransrapid（常電導磁気浮上方式）の開発が進み、ドイツ国内で実用路線への採用が種々検討されたが、いずれも工事費の面で折り合いがつかず、実用化には至らなかった。しかし、この技術を用いて、2001年中国において上海(シャンハイ)市内と上海浦東(プートン)国際空港間約30キロメートルを最高時速430キロメートルで結ぶ実用線建設が決定、2004年から営業運行されている。2018年の時点で、これが唯一の高速（時速250キロメートル以上をいう）での営業リニアモーターカーである。

　日本では、超電導磁気浮上方式で時速500キロメートルの高速走行を目ざして、宮崎実験線で種々の実験が行われたあと、山梨リニア実験線において開発が進められている。先行工事区間でのMLX01型車両第1編成3両での走行実験が1997年4月から始まり、1999年にはMLX01による有人走行で世界最高時速552キロメートルを記録した。2003年12月には有人走行で時速581キロメートルを記録、世界最高時速を更新した。

　日本ではリニアモーターカーというと、この超電導磁気浮上式鉄道をさすことが多い。

［佐々木拓二］

『宇佐美吉雄著『リニアモータ』（1974・出光書店）』▽『京谷好泰著『リニアモーターカー』（1990・日本放送出版協会）』▽『澤田一夫・三好清明著『翔べ！リニアモーターカー』（1991・読売新聞社）』▽『西亀達夫著『「超高速陸上交通機関」研究の幕開け』（1999・日本図書刊行会）』▽『佐々木拓二著「リニア鉄道に対する考察」（『鉄道車両と技術』通巻第105号所収・2005・レールアンドテック出版）』▽『鉄道総合技術研究所編『ここまで来た！超電導リニアモーターカー』（2006・交通新聞社）』▽『鉄道の百科事典編集委員会編『鉄道の百科事典』（2012・丸善）』▽『佐々木拓二著「実験車両時代の思い出」（『鉄道車両と技術』通巻第189号～190号所収・2012・レールアンドテック出版）』