Magnetiese levitasie trein - dit is die toekoms van vervoer? Hoe die magnetiese levitasie te lei?

Vir meer as twee honderd jaar sedert die oomblik geslaag het toe die mensdom uitgevind die eerste stoom lokomotiewe. Maar tot nou toe die spoorweg vervoer oor land vervoer van passasiers en swaar vragte met behulp van die krag van elektrisiteit en diesel, is baie algemeen.

Dit moet gesê word dat al die jare, ingenieurs, uitvinders aktief besig om alternatiewe maniere te reis ontwikkel. Die resultaat van hul werk word magnetiese levitasie trein.

Die verhaal van

Die idee om 'n magnetiese levitasie trein skep is aktief ontwikkel in die vroeë twintigste eeu. Maar om hierdie projek besef in tyd vir 'n paar redes onsuksesvol was. Te vervaardig soos 'n trein het eers in 1969 Dit was toe die grondgebied van die Bondsrepubliek Duitsland begin om die magnetiese baan waarop dit 'n nuwe voertuig, wat later vernoem is as sou neem lê: trein, Maglev. dit is van stapel gestuur in 1971. Volgens die magnetiese baan as gasheer vir die eerste Maglev trein, wat genoem word "Transrapid-02."

'N Interessante feit is dat die Duitse ingenieurs 'n alternatiewe voertuig op die basis van die rekords wat die wetenskaplike Hermann Kemper gelaat het geproduseer, in 1934 het 'n patent bevestig magnitoplana uitvinding.

"Transrapid-02" kan skaars genoem word baie vinnig. Hy kan beweeg teen 'n maksimum spoed van 90 kilometer per uur. Dit was 'n lae en sy kapasiteit - net vier mense.

In 1979 het ons 'n meer gevorderde model van Maglev. Hierdie trein, die sogenaamde "Transrapid-05" kon dra agt en sestig passasiers. Hy verskuif af die lyn, geleë in die stad van Hamburg, waarvan die lengte is 908 meter. Maksimum spoed, wat hierdie trein ontwikkel is gelyk aan vyf en sewentig kilometer per uur.

Ook in 1979, 'n ander model Maglev is vrygestel in Japan. Dit was bekend as "ML-500". Japannese trein magnetiese levitasie ontwikkel 'n spoed van tot 517 kilometer per uur.

mededingendheid

Spoed wat 'n magnetiese levitasie trein kan ontwikkel, kan vergelyk word met die spoed van die vliegtuig. Daarom kan hierdie tipe van vervoer 'n ernstige mededinger vir die Air aanbied, wat werk op 'n afstand van duisende kilometers word. Universal aansoek van die Maglev bemoeilik deur die feit dat hulle nie verskuif kan word deur konvensionele spoor dek. Magnetiese levitasie trein het 'n spesiale konstruksie van paaie. Dit vereis groot kapitale beleggings. Dit is ook van mening dat is geskep vir die Maglev magneetveld 'n negatiewe invloed op die menslike liggaam, wat 'n negatiewe impak op die gesondheid van die bestuurder en die inwoners van die gebiede wat naby aan 'n snelweg is het.

beginsel van werking

Magnetiese levitasie trein is 'n spesiale soort van vervoer. Terwyl jy ry Maglev gelyk bo die spore te hang sonder om te raak nie. Dit gebeur vir die rede dat die krag voertuig kunsmatig gegenereer magneetveld beheer. Tydens Maglev verkeer is daar geen wrywing. Waarin die remkrag is die aerodinamiese sleep.

Hoe werk dit? Oor wat die basiese eienskappe is magnete, elkeen van ons is bewus van die lesse van die sesde graad fisika. As twee magnete mekaar gebring word die Noordpool, sal hulle afgestoot word. Dit skep 'n sogenaamde magnetiese levitasie. Wanneer hy by die verskillende pole van die magnete sal aangetrokke tot mekaar. Hierdie relatief eenvoudige beginsel is die basis van die beweging-Maglev trein wat letterlik gly deur die lug op 'n kort afstand van die relings.

Dit is nou twee tegnologieë ontwikkel deur middel van wat gedryf word deur 'n magnetiese levitasie of skorsing. Die derde is eksperimentele, en bestaan net op papier.

elektromagnetiese skorsing

Hierdie tegnologie is bekend as EBW. Dit is gebaseer op die krag van die elektromagnetiese veld, die verandering van tyd. Haar en oorsake levitasie (stygende lug) Maglev. Vir beweging van die trein in hierdie geval vereis T-vormige relings, wat van 'n dirigent (tipies metaal). Hierdie stelsel werking is soortgelyk aan konvensionele spoor. Maar in plaas van die trein wiel stelle geïnstalleer ondersteuning en gids magnete. Hulle is gereël parallel met die ferromagnetiese stator geleë op die rand van die T-vormige webbe.

Die belangrikste nadeel van EBW tegnologie is die behoefte om die afstand tussen die stator en die magnete te beheer. En dit ten spyte van die feit dat dit hang af van baie faktore, insluitend dié van die vlugtige aard van die elektromagnetiese interaksie. Ten einde 'n skielike stop van die trein te vermy, spesiale batterye geïnstalleer op dit. Hulle is in staat om die lineêre kragopwekker herlaai, ingeboude ondersteuning magnete, en dus lank genoeg om die proses van levitasie te ondersteun.

Gerem skedule gemaak op grond EBW tegnologie voer lae-sinchrone lineêre motor versnelling. Hy word verteenwoordig deur verwysing magnete, sowel as die ryvlak, waaroor hang Maglev. Spoed en samestelling drange kan beheer word deur wisselende die frekwensie en intensiteit wat gegenereer word deur 'n AC. Vir stadiger genoeg om die rigting van die magnetiese golwe verander.

elektriese skorsing

Daar is 'n tegniek waarin beweging plaasvind by 'n Maglev interaksie van twee velde. Een van hulle is geskep in die web lyn, en die tweede - aan boord samestelling. Hierdie tegnologie EDS naam. By sy basis is gebou 'n Japannese magnetiese levitasie trein JR-Maglev.

Hierdie stelsel het 'n paar verskille uit die EMS, wat konvensionele magnete gebruik, wat voorsien van die rolle 'n elektriese stroom net vir krag toegepas word.

EDS tegnologie behels 'n deurlopende voorsiening van elektrisiteit. Dit gebeur selfs al is die kragtoevoer afgeskakel. In sulke rolle geïnstalleer cryogene verkoeling stelsel wat dit moontlik maak om aansienlike bedrae van krag te bespaar.

Voor- en nadele van EDS tegnologie

Die positiewe kant van die stelsel, werk op 'n elektriese skorsing is sy stabiliteit. Selfs 'n effense afname of toename in die afstand tussen die magnete en die web is, word deur die magte van aantrekking en afstoting. Dit laat die stelsel te wees in dieselfde toestand. Met hierdie tegnologie is daar geen behoefte om elektroniese installeer vir beheer. Ons hoef nie en toestelle vir die aanpassing van die afstand tussen die web en die magnete.

EDS tegnologie het 'n paar nadele. Dus, genoeg krag om die samestelling zweven, kan slegs plaasvind teen 'n hoë spoed. Dit is waarom die Maglev toegerus met wiele. Hulle bied hul beweging teen 'n spoed van tot honderd kilometer per uur. Nog 'n nadeel van hierdie tegnologie is die wrywingskrag wat in die agterste en voorste van afstotende magnete teen 'n lae spoed waarde.

As gevolg van die sterk magnetiese veld in 'n artikel wat bedoel is vir passasiers moet spesiale beskerming te installeer. Andersins, is 'n persoon met 'n pasaangeër te reis verbied. Beskerming is nodig vir magnetiese data draers (kredietkaart en HDD).

Die tegnologie ontwikkel

Derde stelsel, wat nou bestaan net op papier, is die gebruik van EDS opsie van permanente magnete wat nie nodig het om die kragonderbreking te aktiveer. Meer onlangs, is dit gedink dat dit onmoontlik. Navorsers glo dat die permanente magnete daar is geen krag wat levitasie trein kan veroorsaak. Daar is egter hierdie probleem vermy. Magnete geplaas in 'n "Halbach verskeidenheid" vir sy besluit. So 'n reëling lei tot die skepping van die magnetiese veld buite die skikking, en bo dit. Dit help om die levitasie struktuur in stand te hou, selfs teen 'n spoed van sowat vyf kilometer per uur.

Praktiese implementering van hierdie projek het nog nie ontvang. Dit is te danke aan die hoë koste van skikkings gemaak van permanente magnete.

Voordele van die Maglev

Die mooiste kant van die trein magnetiese levitasie is die vooruitsig van die bereiking van 'n hoë spoed van wat sal toelaat dat die Maglev in die toekoms te kompeteer selfs met 'n jet vliegtuig. Hierdie tipe van vervoer is baie ekonomies in die vlak van elektrisiteit verbruik. Lae koste en die werking daarvan. Dit is moontlik as gevolg van die afwesigheid van wrywing. Wil en 'n lae geraas Maglev, wat 'n positiewe impak op die ekologiese omgewing het.

tekortkominge

Die negatiewe kant van die Maglev is te groot bedrag wat nodig is om hulle te skep. Hoë koste en spoor onderhoud. Behalwe vir die oorweeg vervoermiddel vereis 'n komplekse stelsel van paaie en 'n hoë presisie toestelle wat die afstand tussen die web en die magnete te beheer.

Implementering van die projek in Berlyn

In die Duitse hoofstad, die opening van die eerste tipe Maglev stelsel in 1980 onder die naam M-Bahn. web lengte was 1,6 km. Magnetiese levitasie trein shuttled tussen drie metro dryf op naweke. Ontmoet passasiers was gratis. Na die val van die Berlynse Muur, het die stad se bevolking het met byna die helfte. Dit het die skepping van vervoer netwerke met die vermoë om 'n hoë verkeer vloei verskaf. Dit is hoekom in 1991 die magnetiese stof is afgetakel, en die bou van die metro begin in sy plek.

Birmingham

Dit Duitse stad van lae-spoed Maglev aangesluit 1984-1995. lughawe en die stasie. magnetiese padlengte was net 600 m.

Manier gewerk vir tien jaar en gesluit in reaksie op talle klagtes van passasiers op bestaande ongerief. Daarna monorail vervoer vervang die Maglev op hierdie site.

Sjanghai

Die eerste magnetiese pad in Berlyn is gebou deur die Duitse maatskappy Transrapid. Projek mislukking nie ontwikkelaars te skrik. Hulle het voortgegaan om hul studies en 'n bevel van die Chinese regering, wat besluit het om die land se spoor-Maglev bou ontvang. Sjanghai en die lughawe "Pudong" gekoppel die hoë-spoed (tot 450 km / h) manier.
Die pad is 30 km lank is geopen in 2002. Die planne vir die toekoms - die uitbreiding daarvan na 175 km.

Japan

In hierdie land in 2005 was daar 'n uitstalling Expo-2005. Vir sy opening is in werking gestel die magnetiese baan lengte van 9 km. nege stasies geleë op die lyn. Maglev dien die gebied, wat is aangrensend aan die uitstalling venue.

Maglev beskou as die toekoms van vervoer. Reeds in 2025 word daar beplan om 'n nuwe super-vinnige baan open in 'n land soos Japan. Magnetiese levitasie trein sal passasiers te vervoer vanaf Tokyo na een van die sentrale gebiede van die eiland. Sy spoed is 500 km / h. Vir projek sal sowat 45000000000 dollars nodig.

Rusland

Die skep van 'n hoë-spoed trein is beplan en Spoorweë. Teen 2030, die Maglev in Rusland tussen Moskou en Vladivostok. Manier om 9300 km passasiers te bowe te kom vir 20 uur. Trein spoed magnetiese levitasie sal wees tot vyf honderd kilometer per uur.