Magnetna levitacija vlak - to je budućnost prevoza? Kako magnetska levitacija treniraju?

Za više od dvije stotine godina je prošlo od trenutka kada čovječanstvo izumio prvi parne lokomotive. Međutim, do sada željezničkog saobraćaja zemljišta prevozi putnike i teških tereta koristeći snagu električne energije i dizel goriva, je vrlo česta.

Treba reći da su svih ovih godina, inženjeri, izumitelji su aktivno rade na razvoju alternativnih načina da putuje. Rezultat njihovog rada postati magnetska levitacija vlak.

Priča o

Sama ideja da se stvori magnetne levitacije voz je aktivno razvijen početkom dvadesetog stoljeća. Međutim, za realizaciju ovog projekta na vrijeme iz nekih razloga nije uspjela. Za proizvodnju takav voz počela tek u 1969. To je bio tada na teritoriju Savezne Republike Njemačke počela da postave magnetne staze na kojima bi bilo potrebno novo vozilo, koji je kasnije imenovan kao: voz, maglev. je pokrenut u 1971. Prema magnetne staze bio domaćin prvog maglev vlak, koji je pod nazivom "Transrapid-02."

Zanimljiva je činjenica da su njemački inženjeri proizveli alternativu vozilo na osnovu tih evidencija koji je ostavio naučnik Hermann Kemper, 1934. godine dobio je patent potvrđuje magnitoplana izum.

"Transrapid-02" se teško može nazvati vrlo brzo. On može kretati maksimalnom brzinom od 90 kilometara na sat. To je bila niska, a kapacitet - samo četiri osobe.

Godine 1979. smo stvorili napredniji model maglev. Ovaj voz, pod nazivom "Transrapid-05" može nositi šezdeset osam putnika. Kretao se niz liniju, nalazi se u gradu Hamburg, čija je dužina 908 metara. Maksimalna brzina koja je razvila ovaj voz iznosi sedamdeset pet kilometara na sat.

Video: Megagrađevine: Future Trains (National Geographic)

Također je 1979. godine još jedan model maglev je pušten u Japanu. To je pod nazivom "ML-500". Japanski magnetska levitacija vlak razvio brzinu do 517 kilometara na sat.

konkurentnost

Brzinom koja se može razviti magnetne levitacije voz, može se uporediti sa brzina aviona. Zbog toga, ova vrsta transporta može postati ozbiljan konkurent Air aviokompanije, koji rade na udaljenosti od hiljada kilometara. Univerzalnu primjenu Maglev otežana činjenicom da oni ne mogu biti dirnuti konvencionalni željeznički pokrivača. Magnetna levitacija voz potrebna posebna izgradnju autoputeva. To zahtijeva velike kapitalne investicije. Smatra se da je nastao za maglev magnetsko polje može negativno utjecati na ljudsko tijelo, što ima negativan utjecaj na zdravlje vozača i stanovnici područja koja su blizu autoputa.

princip rada

Magnetna levitacija vlak je posebna vrsta transporta. Dok vozite Maglev činilo da lebdi iznad pruge bez dodirivanja. Ovo se dešava iz razloga što je napajanje u vozilu se kontrolira umjetno generira magnetsko polje. Tokom Maglev saobraćaj nema trenja. Pri čemu silu kočenja je otpor vazduha.

Video: Kako magnetnog levitacija voz

Kako to radi? O čemu su osnovna svojstva su magneti, svako od nas su svjesni lekcije iz razreda fizike šesti. Ako su doveli dva magneta zajedno Severni pol, oni će biti odbijeni. To stvara tzv magnetska levitacija. Prilikom dolaska u različitim polovima magneta će biti privučeni jedni drugima. Ovaj relativno jednostavan princip je osnova pokreta maglev vlak koji doslovno klizi kroz zrak na maloj udaljenosti od šina.

Video: Lexus RAZVIJA uzvišen SKATE

Sada je dva tehnologije razvijene pomoću kojih se pokreće magnetne levitacije ili suspenzija. Treći je eksperimentalni, i postoji samo na papiru.

elektromagnetska suspenzija

Ova tehnologija se zove EMS. Ona se zasniva na snagu elektromagnetsko polje, menjaju tokom vremena. Ona i uzroci levitacije (steady vazduh) maglev. Za kretanje vlaka u ovom slučaju zahtijeva u obliku slova T šine, koji su napravljeni od dirigenta (obično metal). Ova operacija sistem je sličan na konvencionalnu željeznički. Međutim, umjesto setova točka voz instalirana podrška i vodič magneta. Oni su raspoređeni paralelno sa feromagnetna statora nalazi se na rubu koprene T-oblika.

Glavni nedostatak EMS tehnologije je potreba za kontrolu udaljenost između statora i magneta. I to usprkos činjenici da to ovisi o mnogo faktora, uključujući i one iz nestabilnih prirode elektromagnetskih interakcija. Kako bi se izbjeglo naglog zaustavljanja voza, specijalne baterije instalirane na njemu. Oni su u stanju da napunite linearni generator, ugrađeni magneta podrške, a time i dovoljno dugo da podrži proces levitacije.

Kočenje raspored stvorio EMS tehnologije na bazi obavlja niskim sinkroni linearno ubrzanje motora. On predstavlja referencu magnetima, kao i kolovozu, nad kojom lebdi maglev. Brzina i sastav žudnje se može upravljati mijenjanjem frekvencije i intenziteta generira AC. Za usporavanje dovoljno za promjenu pravca talasa.

elektrodinamičke suspenzija

Tu je tehnika u kojoj pokretu javlja na maglev interakcija dva polja. Jedan od njih je stvorena u web liniji, a drugi - o sastavu odbora. Ova tehnologija EDS ime. U osnovi se gradi japanski magnetni levitacija vlak JR-Maglev.

Ovaj sistem ima neke razlike u odnosu na EMS, koja je koristila konvencionalne magneta, koji se napaja iz namotaja električne struje samo kada se primjenjuje vlast.

EDS tehnologija uključuje kontinuirano snabdijevanje električnom energijom. Ovo se dešava čak i ako se isključi napajanje. U takvom kalemova instaliranog sistema kriogenske hlađenje koji omogućava da sačuvate značajne količine energije.

Prednosti i mane EDS tehnologija

Pozitivna strana ovog sistema, koji rade na elektrodinamičke suspenzija je njegova stabilnost. Čak i malo smanjenje ili povećanje udaljenosti između magneta i web upravlja silama privlačenja i odbijanja. To omogućava da sistem bude u istom stanju. Sa ovom tehnologijom nema potrebe instalirati elektronika za kontrolu. Ne treba nam i uređaja za podešavanje udaljenosti između web i magnetima.

EDS tehnologija ima neke nedostatke. Dakle, dovoljno sile da levitira sastava, može se desiti samo velikom brzinom. Zato je maglev opremljen s kotačima. Oni pružaju njihovo kretanje brzinom do sto kilometara na sat. Još jedan nedostatak ove tehnologije je trenja sila koje nastaju u prednjem i zadnjem odbijanja magneta na niskom vrijednosti brzine.

Zbog jakog magnetnog polja u odjeljku namijenjen za putnike moraju instalirati posebnu zaštitu. U suprotnom, osoba sa pejsmejker za putovanje je zabranjeno. Zaštita je potrebna za magnetnu nosačima podataka (kreditnih kartica i HDD).

Tehnologiju koja se razvija

Treći sistem, koji sada postoji samo na papiru, je upotreba EDS mogućnost stalnog magneta da ne treba da aktivirate nestanka struje. U novije vrijeme, smatralo se da je to nemoguće. Istraživači vjeruju da je stalni magneti ne postoji sila koja može dovesti do levitacije vlak. Međutim, ovaj problem je izbjegavati. Magneti stavljaju u "Halbach niz" za svoju odluku. Takav aranžman dovodi do stvaranja magnetskog polja izvan niza, a iznad njega. Ovo pomaže da se održi levitaciju struktura čak i pri brzini od oko pet kilometara na sat.

Praktična realizacija ovog projekta još uvijek nije dobila. To je zbog visokih troškova nizova je od trajnih magneta.

Prednosti maglev

Najatraktivniji strani voza magnetne levitacija je mogućnost ostvarivanja velike brzine koji će omogućiti Maglev u budućnosti da se takmiče čak i sa mlaznih aviona. Ova vrsta transporta je vrlo ekonomičan u nivou utrošene električne energije. Niski troškovi i njegov rad. To je moguće zbog nedostatka trenja. Svidi i nizak maglev buke, što ima pozitivan utjecaj na ekološke sredine.

mane

Negativna strana je Maglev je prevelik iznos potreban za kreiranje. Visoki troškovi i održavanje pruga. Osim toga, za smatrao način transporta zahtijeva kompleksan sistem staza i visoke preciznosti uređaja koji kontrolira razmak između web i magnetima.

Realizacija projekta u Berlinu

U njemačkom glavnom gradu, otvaranje prvog tipa maglev sistema 1980. godine pod imenom M-Bahn. web dužine 1,6 km. Magnetna levitacija vlak delu transferišu između tri metro stanice vikendom. Sastanak putnika bio slobodan. Nakon pada Berlinskog zida, broj stanovnika grada je porasla za gotovo pola. Bilo je potrebno stvaranje transportnih mreža sa mogućnošću pružaju visok protok saobraćaja. Zato je 1991. godine demontiran magnetnog materijala, kao i izgradnja metroa je počeo u svom mjestu.

Birmingem

Ovaj njemačkom gradu malim brzinama maglev sastaviti 1984-1995. zračne luke i željezničkog kolodvora. magnetski dužina staza je samo 600 m.

Način radili za deset godina i bio je zatvoren u odgovor na brojne pritužbe putnika na postojećim neugodnosti. Nakon toga monorail transport zamijenio maglev na ovom sajtu.

Shanghai

Prvi magnetne ceste u Berlinu je sagradio njemačka kompanija Transrapid. neuspjeh projekta nije odvratiti programere. Oni su nastavili svoje studije i dobio naređenje od kineske vlade, koja je odlučila da izgradi stazu-maglev u zemlji. Šangaj i aerodroma "Pudong" povezao velike brzine (do 450 km / h) način.
Put je dug 30 km je otvoren 2002. godine planovi za budućnost - svoju proširenje do 175 km.

Japan

U ovoj zemlji u 2005. godini došlo je do izložbe Expo 2005. godine. Za njegovo otvaranje je puštena u rad magnetskog dužina staze od 9 km. devet stanice koje se nalaze na liniji. Maglev služi teritorija, koji se naslanja na izložbenog prostora.

Maglev smatra budućnost transporta. Već u 2025. godini planirano je otvaranje novog super-brze staze u zemlji kao što je Japan. Magnetna levitacija voz će prevoziti putnike od Tokija do jedne od centralnih područja otoka. Njegova brzina je 500 km / h. Za projekt će trebati oko četrdeset-pet milijardi dolara.

Rusija

Stvaranje brzi voz je planirana i željeznice. Do 2030. godine, maglev u Rusiji između Moskve i Vladivostoka. Način da se prevaziđu 9300 km putnika za 20 sati. Voz brzina magnetska levitacija će biti do pet stotina kilometara na sat.