Magnetisk levitation train - dette er fremtiden for transport? Hvordan magnetiske levitation træne?

For over to hundrede år er gået, siden det øjeblik, hvor mennesket opfandt de første damplokomotiver. Men indtil nu banearealerne transport transporterer passagerer og tunge belastninger bruge magt for elektricitet og diesel, er meget almindeligt.

Det skal siges, at alle disse år, ingeniører, opfindere arbejder aktivt for at udvikle alternative måder at rejse. Resultatet af deres arbejde bliver magnetisk levitation tog.

Historien om

Selve idéen at skabe et magnetisk levitation tog har været aktivt udviklet i begyndelsen af det tyvende århundrede. Men for at realisere dette projekt i gang for nogle årsager ikke lykkedes. For at fremstille et sådant tog startede kun i 1969. Det var dengang område Forbundsrepublikken Tyskland begyndte at lægge den magnetiske spor, hvor det ville tage et nyt køretøj, som senere blev opkaldt som: tog, maglev. det blev lanceret i 1971. I henhold til den magnetiske spor var vært for første maglevtog, som blev kaldt "Transrapid-02."

Et interessant faktum er, at de tyske ingeniører har produceret en alternativ køretøj på grundlag af disse registre, der forlod videnskabsmand Hermann Kemper, i 1934 fik patent bekræfter magnitoplana opfindelse.

"Transrapid-02" kan næppe kaldes meget hurtigt. Han kan bevæge sig med en maksimal hastighed på 90 kilometer i timen. Det var lav, og dens kapacitet - kun fire mennesker.

I 1979 skabte vi en mere avanceret model af Maglev. Dette tog, kaldet "Transrapid-05" kunne bære tres-otte passagerer. Han flyttede ned linjen, der ligger i byen Hamburg, hvis længde er 908 meter. Maksimal hastighed, som udviklede dette tog er lig med femoghalvfjerds kilometer i timen.

Også i 1979 en anden model maglev blev udgivet i Japan. Det blev kaldt "ML-500". Japanske tog magnetisk levitation udviklet en hastighed på op til fem hundrede sytten kilometer i timen.

konkurrenceevne

Hastighed, der kan udvikle en magnetisk levitation tog, kan sammenlignes med den hastighed af flyet. Derfor kan denne form for transport blive en alvorlig konkurrent til Air luftfartsselskaber, som opererer i en afstand af tusindvis af kilometer. Universel anvendelse af Maglev hæmmet af det faktum, at de ikke kan flyttes ved hjælp af konventionelle jernbane dækker. Magnetisk levitation toget brug for en særlig konstruktion af motorveje. Det kræver store anlægsinvesteringer. Det menes også, der blev oprettet for Maglev magnetfelt kan have en negativ indvirkning på menneskelige krop, som har en negativ indvirkning på sundheden hos føreren og indbyggerne i de regioner, der er tæt på en motorvej.

virkemåde

Magnetisk levitation toget er en særlig form for transport. Under kørsel maglev syntes at svæve over sporene uden at røre den. Dette sker af den grund, at instrumentnettet styres kunstigt dannede magnetfelt. Under magnettognet trafik er der ingen friktion. Hvori bremsekraften den luftmodstand.

Hvordan virker det? Om hvad de basale egenskaber er magneter, hver af os er klar over erfaringerne fra sjette klasse fysik. Hvis to magneter bringes sammen Nordpolen, vil de blive frastødt. Det skaber en såkaldt magnetisk levitation. Ved samling af de forskellige poler magneterne vil blive tiltrukket af hinanden. Denne relativt simple princip er grundlaget for den motion-maglevtog, der bogstaveligt talt glider gennem luften i kort afstand fra skinnerne.

Det er nu to teknologier udviklet ved hjælp af hvilken drives af en magnetisk levitation eller suspension. Den tredje er eksperimenterende, og eksisterer kun på papiret.

elektromagnetisk suspension

Denne teknologi kaldes EMS. Den er baseret på styrken af det elektromagnetiske felt, ændrer sig i tiden. Hun og årsager levitation (opstigende luft) magnettognet. For bevægelse af toget i dette tilfælde kræver T-formede skinner, som er fremstillet af en leder (typisk metal). Dette system operation ligner konventionelle tog. Men i stedet for toget hjulsæt installeret support og vejledning magneter. De er arrangeret parallelt med den ferromagnetiske stator placeret på kanten af T-formede baner.

Den største ulempe ved EMS-teknologi er behovet for at kontrollere afstanden mellem statoren og magneterne. Og det til trods for, at det afhænger af mange faktorer, herunder dem fra den flygtige karakter af den elektromagnetiske vekselvirkning. For at undgå en pludselig stop af toget, specielle batterier installeret på den. De er i stand til at genoplade den lineære generator indbygget support magneter, og således længe nok til at støtte den levitation.

Bremsning tidsplan skabt på grundlag EMS teknologi udfører lav-synkron linearmotor acceleration. Han er repræsenteret af referencepunkter magneter, samt vejbanen, hvorover svæver magnettognet. Hastighed og sammensætning cravings kan kontrolleres ved at variere frekvensen og intensiteten genereres af en AC. At nedbremse nok til at ændre retningen af de magnetiske bølger.

elektrodynamisk suspension

Der er en teknik, hvor bevægelse forekommer ved en magnettognet vekselvirkning af to felter. En af dem er skabt i web linje, og den anden - om bord sammensætning. Denne teknologi EDS navn. På sin base er bygget en japansk magnetisk levitation tog JR-Maglev.

Dette system har nogle forskelle fra EMS, som anvendes traditionelle magneter, der tilføres fra spolerne en elektrisk strøm, når der tilføres strøm.

EDS-teknologien indebærer en konstant forsyning af elektricitet. Dette sker selv om strømmen er slukket. I sådanne spoler installeret kryogene kølesystem gør det muligt at spare store mængder strøm.

Fordele og ulemper ved EDS-teknologi

Den positive side af systemet, der arbejder på en elektrodynamisk suspension er dens stabilitet. Selv en lille reduktion eller forøgelse af afstanden mellem magneterne og internettet er styret af kræfter tiltrækning og frastødning. Dette tillader systemet at være i samme tilstand. Med denne teknologi er der ingen grund til at installere elektronik til kontrol. Vi har ikke brug for og udstyr til at justere afstanden mellem nettet og magneterne.

EDS-teknologien har nogle ulemper. Således, at tilstrækkelig kraft svæve præparatet, kan kun ske ved høj hastighed. Det er grunden til Magnetsvævebane udstyret med hjul. De giver deres bevægelse med en hastighed på op til hundrede kilometer i timen. En anden ulempe ved denne teknologi er friktionskraften opstår i den bageste og forreste af frastødende magneter ved en lav værdi hastighed.

På grund af den stærkt magnetisk felt i et afsnit er beregnet til passagerer skal installere særlig beskyttelse. Ellers er en person med en pacemaker for at rejse forbudt. Der er behov for beskyttelse for magnetiske databærere (kreditkort og HDD).

Teknologien udvikles

Tredje system, som nu eksisterer kun på papiret, er brugen af EDS mulighed for permanente magneter, der ikke behøver at aktivere strømsvigtet. For nylig, mente man, at dette var umuligt. Forskere mener, at de permanente magneter er der ingen kraft, der kan forårsage levitation tog. Men dette problem blev undgået,. Magneter placeret i en "Halbach array" til sin beslutning. Et sådant arrangement fører til skabelsen af magnetfeltet ud over arrayet, og over det. Dette bidrager til at opretholde den levitation struktur selv ved en hastighed på omkring fem kilometer i timen.

Praktisk gennemførelse af dette projekt har endnu ikke modtaget. Dette skyldes den høje pris på arrays lavet af permanente magneter.

Fordele ved maglev

Den mest attraktive side af toget magnetiske levitation er udsigten til at opnå høje hastigheder på hvilket vil gøre det muligt for Maglev i fremtiden til at konkurrere selv med et jetfly. Denne form for transport er ganske økonomisk i niveauet af elforbruget. Lave omkostninger og dens drift. Dette er muligt på grund af fraværet af friktion. Behager og lav støj Maglev, hvilket har en positiv indvirkning på den økologiske miljø.

mangler

Den negative side af Maglev er for stor mængde, der kræves for at skabe dem. Høje omkostninger og vedligeholdelse af spor. Endvidere for den betragtede transportform nødvendiggør et komplekst system af stier og høje præcisionsenheder der styrer afstanden mellem banen og magneterne.

Gennemførelse af projektet i Berlin

I den tyske hovedstad, åbningen af den første type magnettognet-system i 1980 under navnet M-Bahn. web længde var 1,6 km. Magnetisk levitation tog pendlet mellem tre metrostationer i weekenden. Møde af passagerer var frie. Efter faldet af Berlinmuren, har byens befolkning steget med næsten halvdelen. Det tog skabelsen af transportnet med evnen til at levere en høj trafikstrøm. Det er derfor, i 1991 den magnetiske stof blev demonteret, og opførelsen af metroen begyndte i hans sted.

Birmingham

Denne tyske by lav hastighed Maglev sat sammen fra 1984 til 1995. lufthavnen og banegården. magnetiske vejlængde var kun 600 m.

Way arbejdede i ti år og blev lukket som svar på en lang række klager fra passagerer på eksisterende besvær. Efterfølgende monorail transport erstattet Magnetsvævebane på dette site.

Shanghai

Den første magnetiske vej i Berlin blev bygget af tyske selskab Transrapid. Projekt fiasko ikke afskrække udviklere. De fortsatte deres studier og modtaget en ordre fra den kinesiske regering, som har besluttet at bygge landets track-magnettognet. Shanghai og lufthavnen "Pudong" forbandt højhastighedsforbindelse (op til 450 km / t) måde.
Vejen er 30 km lang blev åbnet i 2002. Planerne for fremtiden - dens udvidelse til 175 km.

Japan

I dette land i 2005 var der en udstilling Expo-2005. For sin åbning blev sat i drift den magnetiske spor længde på 9 km. ni stationer på linjen. Maglev tjener det område, som støder op til udstillingsstedet.

Maglev overvejet fremtiden for transporten. Allerede i 2025 er det planlagt at åbne en ny super-hurtige vej i et land som Japan. Magnetisk levitation tog vil transportere passagerer fra Tokyo til et af de centrale områder af øen. Dens hastighed er 500 km / t. Til projektet skal bruge omkring 45 milliarder dollars.

Rusland

Oprettelse af en højhastighedstog er planlagt og jernbaner. I 2030 Magnetsvævebane i Rusland mellem Moskva og Vladivostok. Måde at overvinde 9300 km passagerer i 20 timer. Tog hastighed magnetisk levitation vil være op til fem hundrede kilometer i timen.