Categories: Fets interessants, Notícies elèctriques interessants
Nombre de visualitzacions: 53539
Comentaris sobre l'article: 4
El més interessant dels trens en suspensió magnètica
Magnetoplan o Maglev (de l'anglès levitation magnètic) és un tren sobre una suspensió magnètica, impulsat i controlat per forces magnètiques. Una composició així, a diferència dels trens tradicionals, no toca la superfície del carril durant el moviment. Com que hi ha un buit entre el tren i la superfície de moviment, s’elimina la fricció i l’única força d’arrossegament és la força d’arrossegament aerodinàmic.
La velocitat assolible pel Muggle és comparable a la velocitat de l’aeronau i permet competir amb el trànsit aeri a petites distàncies (per a aviació) (fins a 1000 km). Tot i que la idea d’aquest transport no és nova, les limitacions econòmiques i tècniques no li permetien desplegar-se del tot: per a l’ús públic, la tecnologia es va posar en pràctica poques vegades. Actualment, Maglev no pot utilitzar la infraestructura de transport existent, tot i que hi ha projectes amb la ubicació dels elements de la carretera magnètica entre els rails d’un ferrocarril convencional o sota la via.
Visió general del tren amb suspensió magnètica
Actualment, hi ha tres tecnologies principals per a la suspensió magnètica de trens:
1. Sobre imants superconductors (suspensió electrodinàmica, EDS).
Imant superconductor - un solenoide o electroimant amb bobinatge de material superconductor. Una bobinada en un estat de superconductivitat té resistència ohmica zero. Si una bobinada és de curtcircuitat, el corrent elèctric que s’hi indueix continua sent gairebé arbitrari.
El camp magnètic del corrent no deteriorat que circula per la bobina de l’imant superconductor és extremadament estable i està lliure d’ ondulacions, cosa que és important per a diverses aplicacions en investigació científica i tecnologia. La bobinada d’un imant superconductor perd la seva propietat de superconductivitat quan la temperatura s’eleva per sobre de la temperatura crítica Tk del superconductor, quan el corrent crític Ik o el camp magnètic crític Hk arriba al bobinat. Tenint en compte això, per a bobinats d’imants superconductors. aplicar materials amb alts valors de Tk, Ik i Nk.
2. En electroimants (suspensió electromagnètica, EMS).
3. Als imants permanents; és un sistema nou i potencialment el més econòmic.
La composició es levita degut a la repulsió dels mateixos pols dels imants i, per contra, a l’atracció de diferents pols. El moviment el realitza un motor lineal.
Motor lineal: un motor elèctric en què un dels elements del sistema magnètic està obert i té un bobinat expandit que crea un camp magnètic itinerant, i l’altre està fet en forma de guia que proporciona un moviment lineal de la part mòbil del motor.
Actualment s’han desenvolupat molts projectes de motors lineals, però tots es poden dividir en dues categories: motors de baixa acceleració i motors d’alta acceleració.
S'utilitzen motors de baixa acceleració en transport públic (maglev, monorail, metro). Els motors d’alta acceleració tenen una longitud molt petita i s’utilitzen generalment per accelerar un objecte a gran velocitat i després alliberar-lo. Sovint s’utilitzen per a investigacions sobre col·lisions d’hiper-velocitat, com llançadors d’armes o naus espacials. Els motors lineals també s’utilitzen àmpliament en les unitats d’alimentació de les màquines de tall de metalls i en la robòtica. localitzats al tren oa la carretera, o bé allà i allà. Un greu problema de disseny és el gran pes d’imants prou potents, ja que es requereix un camp magnètic fort per mantenir una composició massiva a l’aire.
Pel teorema de Earnshaw (de vegades escrit per Earnshaw), els camps estàtics creats només per electroimants i només imants permanents són inestables, a diferència dels camps de la diamagnètica.
Diamagnets: substàncies que es magnetitzen en la direcció del camp magnètic extern que actua sobre elles. A falta d'un camp magnètic extern, els diamagnets no tenen un moment magnètic. i imants superconductors. Hi ha sistemes d’estabilització: els sensors mesuren constantment la distància del tren a la via i, en conseqüència, canvia la tensió dels electroimants. Els desenvolupaments més actius de Muggle són Alemanya i Japó.
Avantatges
-
Teòricament, la màxima velocitat que es pot obtenir en el transport terrestre en sèrie (no esportiu).
-
Soroll baix.
Inconvenients
-
Alt cost de creació i manteniment d’un calibre.
-
Pes dels imants, consum d’energia.
-
El camp electromagnètic creat per la suspensió magnètica pot ser nociu per a entrenar tripulacions i / o residents. Fins i tot els transformadors de tracció utilitzats en ferrocarrils electrificats amb corrent altern són perjudicials per als conductors, però en aquest cas la força de camp és un ordre de magnitud més gran. També és possible que les línies de muggle no estiguin disponibles per a persones que utilitzin marcapassos.
-
Es requerirà a gran velocitat (centenars de km / h) per controlar la bretxa entre la carretera i el tren (diversos centímetres). Això requereix sistemes de control ultra ràpids.
-
Cal una infraestructura de viatges complexa.
Per exemple, la fletxa del Muggle són dos trams de la carretera que es substitueixen els uns segons els altres segons el sentit de gir. Per tant, és poc probable que les línies Muggle formin xarxes més o menys ramificades amb forquilles i interseccions.
Opcions
Hi ha projectes de carreteres magnètiques amb diversos tipus de suspensió magnètica, per exemple, Tubular Rail ofereix abandonar el ferrocarril com a tal, i utilitzar només suports anulars espaiats periòdicament.
Implementació
M-Bahn a Berlín
El primer sistema públic de Muggle (M-Bahn) es va construir a Berlín als anys vuitanta.
Una carretera de 1,6 km de longitud va connectar 3 estacions de metro des de la cruïlla de Gleisdreieck amb el recinte firal de Potsdamer Strasse. Després de llargues proves, la carretera estava oberta al trànsit de passatgers el 28 d’agost de 1989. El trajecte era gratuït, els cotxes es controlaven automàticament sense conductor, la carretera funcionava només els caps de setmana. A la zona on s’acostava la carretera, se suposava que es realitzés una construcció massiva. La carretera es va construir a la base de l'antiga línia de metro U2, on es va interrompre el trànsit a causa de la divisió d'Alemanya i la destrucció durant la guerra. El 18 de juliol de 1991 la línia va entrar en funcionament comercial i està inclosa en el sistema de metro de Berlín.
Després de la destrucció del mur de Berlín, la població de Berlín realment es va duplicar i va ser necessari connectar les xarxes de transport d’Orient i Occident. La nova carretera va interrompre una important línia de metro i la ciutat necessitava assegurar un trànsit elevat de passatgers. 13 dies després de posar-se en funcionament comercial, el 31 de juliol de 1991, el municipi va decidir desmantellar la carretera magnètica i restaurar el metro. El 17 de setembre, es va desmantellar la carretera i posteriorment es va restaurar el metro.
Birmingham
Entre el 1984 i el 1995, va anar des de l'aeroport de Birmingham fins a l'estació de tren més propera, des de 1984 fins a 1995. La longitud del recorregut era de 600 m i el desfasament de suspensió de 1,5 cm. La carretera, que ha funcionat durant 10 anys, es va tancar a causa de les queixes dels passatgers per molèsties i va ser substituïda per una monorràil tradicional.
Xangai
El fracàs de la primera carretera de Muggle a Berlín no va impedir que la companyia alemanya Transrapid, filial de Siemens AG i ThyssenKrupp, continués investigant, i després la companyia va rebre una ordre del govern xinès de construir una carretera d'alta velocitat (450 km / h) de l'Aeroport de Shanghai Pudong a Xangai. La carretera es va obrir el 2002, la seva longitud és de 30 km. En el futur, es preveu estendre-la a l'altre extrem de la ciutat fins a l'antic aeroport de Hongqiao i més al sud-oest fins a Hangzhou, després de la qual cosa hauria de superar els 175 km.
Japó
Al Japó, s'està provant una carretera als voltants de la prefectura de Yamanashi mitjançant la tecnologia JR-Maglev. La velocitat assolida durant les proves amb la MLX01-901 amb passatgers el 2 de desembre de 2003 va ser de 581 km / h.
Al Japó, es va posar en funcionament una nova pista comercial a l'obertura de l'Expo 2005 el març del 2005. La línia de 9 km de Linimo (Nagoya) consta de 9 estacions. El radi mínim és de 75 m, el pendent màxim del 6%. El motor lineal permet que el tren acceleri a 100 km / h en segons. La línia dóna servei a la zona contigua al recinte, a la Universitat d'Aichi i a algunes parts de Nagakute. Trens fabricats per Chubu HSST Development Corp.
Hi ha proves que les empreses japoneses anteriors estan construint una línia similar a Corea del Sud.
El Japó llançarà un tren de coixí magnètic
El Japó preveu llançar un tren de coixí magnètic ultra ràpid durant l'any fiscal 2025. AFP explica la construcció de la línia i els trens.
Utilitzarà el tren tecnologia de levitació magnètica (de vegades anomenat muggle). Un camp magnètic permet que la composició, malgrat la gravetat de la Terra, surti per sobre de la línia i degut a aquest moviment molt més ràpid que un tren regular.
L'única línia ferroviària de levitació magnètica de passatgers que opera al món es troba a Xangai i té una longitud de 30,5 quilòmetres. El tren es desplaça al llarg d'ella amb una velocitat de 430 quilòmetres per hora.
Una línia japonesa de 290 quilòmetres connectarà Tòquio i la zona encara no definida al centre del Japó. Es preveu que els trens amb un motor elèctric lineal assoleixin velocitats d’uns 500 quilòmetres per hora.
La construcció de la línia serà a càrrec del Central Japan Railway Co. (JR Central), que el 2003 ja va provar la tecnologia de levitació magnètica. L'equip experimentat va establir un rècord mundial de velocitat per al tren: 581 quilòmetres per hora. Recordem que el registre de velocitat d’un tren ferroviari convencional pertany a França - 574,8 quilòmetres per hora.
La companyia gastarà prop de 45.000 milions de dòlars en el projecte. Inicialment, s'esperava que el govern subvencionés parcialment la construcció de la línia, però aquestes esperances no es van realitzar, per la qual cosa la companyia trobarà fons augmentant el seu deute a llarg termini. Jr-maglev
JR-Maglev utilitza suspensió electrodinàmica en imants superconductors (EDS), instal·lats tant al tren com a la via. A diferència del sistema Transrapid alemany (línia operativa de Xangai a l'aeroport de Xangai a la Xina), JR-Maglev no utilitza un esquema de monorail: els trens es mouen pel canal entre els imants. Aquest esquema us permet desenvolupar velocitats més altes, proporciona una major seguretat del passatger en cas d’evacuació i facilitat de funcionament.
El moviment del muggle es realitza mitjançant un motor lineal.
A diferència de la suspensió electromagnètica (EMS), els trens creats mitjançant la tecnologia EDS requereixen rodes addicionals quan viatgen a velocitats baixes (fins a 150 km / h). Quan s'assoleix una certa velocitat, les rodes es separen del terra i el tren "vola" a una distància de diversos centímetres de la superfície. En cas d'accident, les rodes també permeten una aturada més suau del tren. No obstant això, el cost de construir i operar el sistema EDS implementat per JR-Maglev és més car que el sistema EMS Transrapid.
Per a la frenada en mode normal s’utilitzen frens electrodinàmics. Per a casos d’emergència, el tren està equipat amb frens aerodinàmics i disc retràctils als carros.
A la línia de Yamanashi, s’estan provant diversos trens amb diferents formes de la carena del nas: des del punt normal, fins gairebé pla, de 14 metres de longitud, dissenyat per desfer-se del cotó fort que acompanya el tren que entra al túnel a gran velocitat. Un tren Muggle es pot controlar completament per ordinador.El controlador supervisa el funcionament de l’ordinador i rep una imatge del camí a través de la càmera de vídeo (la cabina del conductor no té finestres de vista frontal).
Els xinesos contra la "carretera del futur"
La gent de Xangai ha sortit amb protestes massives contra l’orgull local: un ferrocarril de coixí magnètic únic, els trens del qual semblen volar per l’aire.
A més, no van ser treballadors mig morts de fam els que van sortir al carrer, sinó representants de la classe mitjana acomodada. Van violar la prohibició de manifestacions al país i van cantar: "Salveu els nens, resisteixin la radiació!"
Potents imants, com era, penja el tren sobre la plataforma i l'empeny cap endavant a una velocitat de fins a 430 quilòmetres per hora. Es van pagar 1,4 mil milions de dòlars per llançar la primera ruta: des de l’aeroport fins a les afores de la ciutat, i ara a Xangai van decidir ampliar aquesta carretera altres 30 quilòmetres més per la ciutat.
"Tenim ganes de viure en un microones, les nostres llars s'han depreciat, els agents immobiliaris es neguen a tractar-nos quan descobreixen que les nostres cases estan a prop de la ruta del tren", es queixen els xinesos, les cases dels quals es trobaven a prop de la "carretera del futur". " Segons ells, la carretera emet un fort radiació electromagnètica.
El "ferrocarril del futur" creat a Alemanya abans havia provocat les protestes de la gent de Xangai. Però aquesta vegada, les autoritats, atemorides per les manifestacions que amenaçaven de desfer-se de grans desordres, van prometre fer front als trens. Per aturar les manifestacions a temps, els funcionaris van penjar fins i tot càmeres de vídeo en aquells llocs on es feien protestes multitudinàries. La gent xinesa és molt organitzada i mòbil, pot reunir-se en qüestió de segons i convertir-se en una demostració amb eslògans.
Es tracta de les actuacions populars més grans de Xangai des de les marxes antijaponeses del 2005. Aquesta no és la primera protesta provocada per la preocupació xinesa pel deteriorament del medi ambient. L’estiu passat, multitud de manifestants van obligar el govern a ajornar la construcció d’un complex químic.
Comentari
Segons els ecologistes de la WWF, el major perill dels trens de coixí magnètics és l’anomenada contaminació acústica. El soroll d’aquests trens és molt més desagradable i molest que el dels trens o trens convencionals. L’estada constant a la zona d’aquest soroll provoca sensació d’ansietat, inseguretat, irritació. Qualsevol cosa sona d’una manera o d’una altra actuació molesta sobre les persones i, especialment, subratllen els experts. Normalment no s’observen problemes de radiació, magnètica o tèrmica, perquè aquests trens recorren distàncies curtes i amb grans intervals de temps.
Vegeu també Motor Magnètic Minato
Consulteu també a electro-ca.tomathouse.com
: