قطار روسی در کوسن مغناطیسی. قطار بر روی بالش های مغناطیسی - آیا حمل و نقل آینده است؟ قطار در کوسن مغناطیسی چگونه است؟ کتاب سوابق گینس

قطار شوروی در بالش مغناطیسی 21 فوریه 2017

چند بار در اتحاد جماهیر شوروی اختراع شد و طراحی شد که ما هنوز از این تحولات استفاده می کنیم، اما در مورد برخی از آنها فقط یاد می گیریم (همانطور که من این را دوست دارم). این که آیا زمان ها در سراسر جهان بود یا کشور چنین بود.

همچنین، بسیاری از آنها عادت کرده اند انتقاد کنند که همه چیز در اتحاد جماهیر شوروی و همه چیز برنامه ریزی شده بود، اما چیزی خوب بود. در اتحادیه به طور کامل مشکلات حمل و نقل آینده شهرها را محاسبه کرد. و نه تنها شهرهای با جمعیت زیاداما همچنین شهرهایی که از لحاظ جغرافیایی از لحاظ جغرافیایی خارج می شوند، طول آن صد و بیشتر کیلومتر است. اینها شهرهای مانند Volgograd و Krivoy Rog هستند. در برآورد دهه 70، جمعیت در 29 شهر اتحاد جماهیر شوروی این باید بیش از یک میلیون باشد، یعنی تبدیل شدن به میلیونرهای شهرها. و برای حل مشکلات حمل و نقل شهرهای بزرگ، نهادهای مختلف و دفاتر ایجاد شد. در حال حاضر، روشن بود که اتومبیل ها بسیار قادر به حل مشکل حمل و نقل یک شهر بزرگ نیستند و مترو کلاسیک گران و آهسته است. اعتقاد بر این بود که همراه با بهبود حالت های سنتی جنبش، لازم بود که سیستم های حمل و نقل کیفی جدید ایجاد شود، که باید سر و صدای کم، هوا را آلوده، مقرون به صرفه و ایجاد بار اضافی در شبکه خیابانی ایجاد کند.

این الزامات مربوط به آخرین پروژه نوآورانه بود که به آزمون، پروژه حمل و نقل بر روی تعلیق مغناطیسی به ارمغان آورد.

TA-05 ماشین - قطار شوروی بر روی یک کوسن مغناطیسی. پروژه وسیله نقلیه، که برای کار بر روی سیستم الکترومغناطیسی الکترومغناطیسی بود، در دوره 1985-186 توسعه یافت. فوریه 25، 1986 اولین نفر در منطقه مسکو برگزار شد راه اندازی موفقیت آمیز ماشین غیر معمول

"آزمایشگاه ما در حال کار بر روی ایجاد یک ماشین مسافری آزمایشی است که بدون دست زدن به ریل ها حرکت می کند. برای جابجایی افقی، اصل بهره برداری از یک موتور ناهمزمان سه فاز خطی استفاده می شود. حرکت با سرعت کروز تا 250 کیلومتر در ساعت، آن وسیله نقلیه تقریبا ساکت خواهد بود. مسیر آن را می توان به بیش از حد بزرگراه های اصلی شهر منتقل کرد. یک کیلومتر هزینه 3-5 برابر ارزان تر از مترو است، در یکی از مصاحبه ها رئیس آزمایشگاه Vnipitransprogress A. Ohodurov صحبت کرد.

در آن زمان، طرح 600 متر با سرعت بالا در Ramensky در نزدیکی مسکو و توطئه ها در ایروان ساخته شد و Alma-ATA برنامه ریزی شده است.

برنامه ریزی شده برای شروع آهنگ های 65 نفر در امتداد آهنگ ها، 19 متر هر طول و وزن 40 تن است. سرعت کروز خودرو 250 کیلومتر در ساعت بود، با چشم انداز 400 کیلومتر در ساعت و بالاتر. همچنین برنامه هایی برای شروع واگن های جداگانه وجود داشت، بلکه اتصال چندین اتومبیل، یعنی قطار کامل، وجود دارد.

امروزه نوع جدیدی از حمل و نقل هیچ موردی ندارد، صاحب علاقه مند است. تا کنون، نه یک وزارت حمل و نقل واحد، نه وزیر حمل و نقل هوایی، و نه وزارت راه آهن (در حال حاضر راه آهن روسیه) (Magnito-Plane قطار نیست و نه هواپیما، در اینجا استدلال آنها نیست)، علاقه به او نشان نمی دهد . آنها حتی مشتریان نیستند. در همین حال، به منظور به طور موثر استفاده از بودجه قابل توجهی که دولت اختصاص داده شده توسط دولت برای حرکت از آزمایشات به مقدمه در مرحله جدید توسعه، لازم بود برای متحد کردن نیروها، می گویند، در چارچوب پیچیده علمی و فنی متقاطع.

به ویژه تعجب آور است، اما این پروژه به طور انحصاری به هزینه نفت و گاز تامین می شود. متأسفانه، برنامه ها هرگز نتوانستند به حقیقت برسند، زلزله در ارمنستان در سال 1988 اجازه نمی دهد تمام بخش های برنامه ریزی شده را بسازد. تامین مالی کاهش یافت و پس از فروپاشی اتحاد جماهیر شوروی و به طور کامل قطع شد. سریع، سرعت و یکی معلوم شد که هیچ کس مورد نیاز نیست.

چه کسی دیگر جزئیات مربوط به این پروژه را می داند؟

به هر حال، TP-05 موفق به بازی در سینما شد - در داستان علمی تخیلی داستان کوتاه 1987، "شوخی کردن با روبات ها"، قطعه ای که شما پیشنهاد می دهید برای مشاهده.
نگاهی به 01:03:00

منابع

علیرغم این واقعیت که بیش از دوصد سال از زمان ایجاد اولین لوکوموتیو های بخار گذشت، بشریت هنوز آماده نیست که استفاده از سوخت دیزل، قدرت بخار و برق را به عنوان قدرت رانندگی که قادر به حرکت است، رها کند بار های سنگین و مسافران

با این حال، همانطور که می فهمید، تمام این مدت، مهندسان مخترعان به صورت کامل نبودند و نتیجه فکر آنها به نور وارد شد. راه های جایگزین حمل و نقل توسط بوم راه آهن.

تاریخ وقوع قطارها بر روی کوسن الکترومغناطیسی

ایده ساخت قطار در حال حرکت بر روی یک بالشتک مغناطیسی نیست. برای اولین بار در ایجاد چنین سهام نورد، مخترعان شروع به فکر کردن حتی در ابتدای قرن بیستم، اما به دلایل متعددی که تجسم این پروژه را نمی توان به مدت طولانی اجرا کرد.

تنها تا سال 1969، در قلمرو آلمان پس از آن، آنها شروع به ساخت چنین قطار، پس از آن توسط Maglev تاسیس شد و مسیر مغناطیسی را قرار داد. راه اندازی اولین Maglevo به نام "Transrapid-02" دو سال بعد تولید شد.

جالب این واقعیت است که در تولید Maglava، مهندسان آلمانی بر اساس پرونده های تولید شده توسط هرمان کامپر، که ثبت اختراع برای ایجاد یک مگنتوپلان در سال 1934 دریافت کردند، بر اساس ثبت اختراع دریافت کردند. اولین Maglev "Transrapid-02" با سرعت بالا تماس نمی گیرد، زیرا او تا 90 کیلومتر / ساعت توسعه یافته است. ظرفیت آن نیز بسیار کم بود: فقط چهار نفر.

مدل بعدی Maglava، که در سال 1979 ایجاد شده است، Transrapid-05 در حال حاضر تا 68 مسافر را در کنار خط مسافر هامبورگ قرار داده است، که دارای طول 908 متر، با سرعت 75 کیلومتر در ساعت بود.

Transrapid-05.

به طور موازی در انتهای دیگر قاره، در ژاپن، در همان سال 1979، مدل Maglev "ML-500" راه اندازی شد، قادر به توسعه سرعت تا 517 کیلومتر در ساعت بود.

Maglev چیست و اصل کار او چیست؟

Maglev (یا به سادگی قطار در کوسن مغناطیسی) نوعی حمل و نقل، مدیریت شده و هدایت شده توسط یک میدان مغناطیسی است. در همان زمان، Maglev به Canvase راه آهن مربوط نیست، و "Levitizes" بیش از آن، که توسط میدان مغناطیسی مصنوعی ساخته شده است. در عین حال، اصطکاک نیروی ترمز تنها مقاومت آیرودینامیکی است.

در بیمارستان های نزدیک در آینده، Maglev می تواند رقابت جدی در حمل و نقل هوایی را به دلیل توانایی آن برای توسعه سرعت بسیار بالا حرکت کند. تا به امروز، معرفی گسترده Magrelov گسترده است که آنها نمی توانند در پوشش اصلی راه آهن اصلی استفاده شوند. Maglev می تواند تنها در یک بزرگراه مغناطیسی مخصوص ساخته شده حرکت کند که نیاز به سرمایه گذاری های سرمایه ای بسیار بزرگ دارد.

همچنین اعتقاد بر این است که حمل و نقل مغناطیسی قادر به منفی بر ارگانیسم ماشین آلات و ساکنان مناطق نزدیک به بزرگراه های مغناطیسی تاثیر می گذارد.

مزایای Magrelov

مزایای Magers شامل چشم انداز گسترده ای برای دستیابی به آن است سرعت بالاقادر به رقابت حتی با هواپیمایی واکنشی است. علاوه بر این، Maglev نسبت به مصرف برق، حمل و نقل، نسبتا مقرون به صرفه است. علاوه بر این، عملا هیچ اصطکاک قطعات وجود ندارد، که باعث می شود تا سطح هزینه های عملیاتی به طور قابل توجهی کاهش یابد.

قطار بر روی یک بالش مغناطیسی، Maglev سریعترین نوع حمل و نقل عمومی زمین است. و اگرچه تنها سه آهنگ کوچک، نمونه اولیه تحقیق و آزمایش از قطارهای مغناطیسی در حال معرفی هستند کشورهای مختلفآه چگونه تکنولوژی مغناطیسی مغناطیسی توسعه یافت و آنچه در آینده نزدیک در انتظار آن است، از این مقاله یاد خواهید گرفت.

تاریخ تشکیل

اولین صفحات تاریخ Maglev با ردیف های اختراع ثبت شده در ابتدای قرن بیستم در کشورهای مختلف پر شده است. بازگشت در سال 1902، ثبت اختراع در ساخت قطار مجهز به یک موتور خطی توسط مخترع آلمانی آلفرد زیدان اشاره شد. و در حال حاضر چهار سال بعد، فرانکلین اسکات اسمیت یکی دیگر از نمونه اولیه اولیه قطار را بر روی یک تعلیق الکترومغناطیسی توسعه داد. کمی بعد، در دوره 1937 تا 1941، چند اختراع بیشتر مربوط به قطار مجهز به موتورهای الکتریکی خطی، او مهندس آلمانی Herman CERMA را دریافت کرد. به هر حال، فرمول های متحرک سیستم حمل و نقل مونوآل مسکو که در سال 2004 ساخته شده است، از موتورهای خطی ناهمزمان برای حرکت استفاده می کنند - اولین موتور تک مونوریل جهان است.

قطار سیستم Montorels مسکو در نزدیکی ایستگاه تحمل

در اواخر دهه 1940، محققان از این کلمه به پرونده تغییر یافتند. مهندس بریتانیایی اریک Laceweet، که بسیاری از آنها "پدر Magrelov" نامیده می شود، موفق به توسعه اولین نمونه اولیه کار کامل از یک موتور ناهمزمان خطی شد. بعدها، در دهه 1960، او به توسعه پیوست قطار سرعت hovercraft ردیابی متأسفانه، در سال 1973 این پروژه به دلیل کمبود بودجه بسته شد.

در سال 1979، اولین نمونه اولیه جهان در کوسن مغناطیسی ظاهر شد، مجاز به ارائه خدمات حمل و نقل مسافر - Transrapid 05 بود. آهنگ تست 908 متر طول در هامبورگ ساخته شد و در نمایشگاه IVA 79 ارائه شد. علاقه به این پروژه بود بنابراین بزرگ است که Transrapid 05 موفق به انجام موفقیت آمیز سه ماه پس از پایان نمایشگاه و حمل و نقل حدود 50 هزار مسافر در مجموع. حداکثر سرعت این قطار 75 کیلومتر / ساعت بود.

و اولین مگنتوپلان تجاری در سال 1984 در بیرمنگام، انگلستان ظاهر شد. خط راه آهن بر روی یک تعلیق مغناطیسی، ترمینال فرودگاه بین المللی بیرمنگام را متصل کرد و در این نزدیکی قرار داشت ایستگاه قطار. او با موفقیت از سال 1984 تا 1995 کار کرد. طول خط تنها 600 متر بود، و ارتفاع آن ترکیب خطی موتور ناهمزمان بالاتر از مسیر - 15 میلی متر. در سال 2003، سیستم حمل و نقل هوایی Link Airrail بر اساس تکنولوژی لاینر کابل در محل او ساخته شد.

در دهه 1980، نه تنها در انگلستان و آلمان، بلکه در ژاپن، کره، چین و ایالات متحده خواستار توسعه و پیاده سازی پروژه ها برای ایجاد قطارهای با سرعت بالا در کوسن مغناطیسی شد.

چگونه کار می کند

ما در مورد خواص اساسی آهن ربا از درس های فیزیک برای کلاس ششم می دانیم. اگر قطب شمال آهنربا دائمی را به قطب شمال دیگر مغناطیسی دیگر برسانید، آنها دفع می شوند. اگر یکی از آهنرباهای به پایان برسد، اتصال قطب های مختلف - جذب. این اصل ساده در قطارهای Magleval قرار دارد که بر روی هوا بر روی راه آهن در فاصله ای کوچک حرکت می کند.

تکنولوژی تعلیق مغناطیسی بر اساس سه زیر سیستم اصلی است: levitation، تثبیت و شتاب. در همان زمان در این لحظه دو تکنولوژی تعلیق اصلی مغناطیسی وجود دارد و یک تجربی، تنها بر روی کاغذ ثابت شده است.

قطار ساخته شده بر اساس تکنولوژی تعلیق الکترومغناطیسی (EMS) برای استفاده از یک میدان الکترومغناطیسی، که در طول زمان تغییر می کند. در عین حال، اجرای عملی این سیستم بسیار شبیه به کار معمول است حمل و نقل راه آهن. راه آهن T-shaped می تواند در اینجا از هادی (عمدتا فلز) استفاده شود، اما قطار به جای بخار چرخدار از سیستم الکترومغناطیسی استفاده می کند - مرجع و راهنمایی. آهنرباهای پشتیبانی و راهنمای به صورت موازی با استامهای فرومغناطیسی قرار داده شده در لبه های مسیر T شکل قرار می گیرند. معایب اصلی فناوری EMS فاصله بین مغناطیس پشتیبانی و استاتور است که 15 میلی متر است و باید توسط خاص نظارت و تنظیم شود سیستم های خودکار بسته به مجموعه ای از عوامل، از جمله ماهیت غیر دائمی تعامل الکترومغناطیسی. به هر حال، سیستم Lemitation به دلیل باتری های نصب شده در هیئت مدیره، کار می کند که توسط ژنراتورهای خطی ساخته شده به آهنرباهای پشتیبانی شده شارژ می شوند. بنابراین، در صورت توقف، قطار قادر خواهد بود تا به اندازه کافی طول بکشد. بر اساس فناوری EMS، قطارهای Transrapid را ساخته و به ویژه شانگهای Maglev ساخته شده است.

قطار بر اساس تکنولوژی EMS رانده می شود و ترمز را با استفاده از یک موتور شتاب کم خطی همزمان نشان می دهد که با پشتیبانی از آهنرباهای و یک وب، که در آن مگنتوپلان پشته است، انجام می شود. توسط حساب بزرگسیستم موتور ساخته شده در پارچه یک استاتور معمولی است (قسمت ثابت موتور الکتریکی خطی)، که در امتداد پایین وب مستقر شده است، و الکترومغناطیسی مرجع، به نوبه خود، به عنوان لنگر موتور الکتریکی عمل می کند. بنابراین، به جای گرفتن گشتاور، جریان متناوب در کویل، یک میدان مغناطیسی امواج هیجان انگیز تولید می کند که ترکیبی را بدون تماس می دهد. تغییر قدرت و فرکانس جریان متناوب به شما اجازه می دهد تا کشش و سرعت ترکیب را تنظیم کنید. در عین حال، برای کاهش سرعت حرکت، شما فقط باید جهت میدان مغناطیسی را تغییر دهید.

در مورد استفاده از تکنولوژی تعلیق الکترودینامیکی (EDS)، Levitation در تعامل میدان مغناطیسی در بوم انجام می شود و زمینه ایجاد شده توسط آهنرباهای ابررسانایی در هیئت مدیره ترکیب می شود. بر اساس تکنولوژی EDS ساخته شده قطارهای ژاپنی Jr-Maglev. در مقایسه با تکنولوژی EMS، که در آن الکترومغناطیس های معمولی و کویل ها اعمال می شود، برق تنها در زمانی که قدرت عرضه می شود انجام می شود، الکترومغناطیسی های ابررسانایی می توانند برق را حتی پس از اینکه منبع تغذیه غیر فعال شده است، به عنوان مثال، در این رویداد انجام می شود قطع برق کویل های خنک کننده در سیستم EDS شما می توانید انرژی زیادی را ذخیره کنید. با این حال، سیستم خنک کننده فریزر مورد استفاده برای حفظ بیشتر دمای پایین در کویل، ممکن است بسیار گران باشد.

مزیت اصلی سیستم EDS ثبات بالا است - با کاهش جزئی در فاصله بین وب و آهنرباهای، یک قدرت کلی وجود دارد که مغناطیسی را به موقعیت اصلی بازگرداند، در حالی که در عین حال افزایش فاصله نیروی فشار را کاهش می دهد و اثر جاذبه را افزایش می دهد، که دوباره منجر به تثبیت سیستم می شود. در این مورد، هیچ الکترونیک برای نظارت و تنظیم فاصله بین قطار و وب مورد نیاز است.

درست است، بدون نقص، همچنین هیچ - کافی برای levitation از ترکیب وجود دارد. قدرت تنها در سرعت های بالا رخ می دهد. به همین دلیل، قطار در سیستم EDS باید با چرخ هایی مجهز شود که بتواند حرکت کند کم سرعت (تا 100 کیلومتر / ساعت). تغییرات مربوطه نیز باید در طول کل طول بوم انجام شود، زیرا قطار ممکن است در هر نقطه از ارتباط با گسل فنی متوقف شود.

یکی دیگر از معایب EDS این است که در سرعت های پایین در قسمت های جلو و عقب آهنرباهای مجارستان در بوم، نیروی اصطکاک بوجود می آید که علیه آنها عمل می کند. این یکی از دلایلی است که JR-Maglev به طور کامل سیستم را از بین برد و به سمت سیستم سمت چپ نگاه کرد.

همچنین باید اشاره کرد که میدان مغناطیسی قوی در بخش های مسافرتی نیاز به نصب حفاظت مغناطیسی دارد. بدون محافظت از یک سفر در چنین ماشین برای مسافران با محرک قلب الکترونیکی یا حامل های اطلاعات مغناطیسی (HDD و کارت های اعتباری)، منع مصرف.

زیرسیستم شتاب در قطارها بر اساس تکنولوژی EDS دقیقا همانند ترکیبات مبتنی بر تکنولوژی EMS کار می کند، به جز اینکه پس از تغییر قطبیت، دولت ها برای یک لحظه متوقف می شوند.

سوم، نزدیک ترین به اجرای تکنولوژی که تا کنون تنها در کاغذ وجود دارد، نسخه EDS با آهنرباهای دائمی InducTrack است تا فعال شود که انرژی نیاز ندارد. تا همین اواخر، محققان معتقد بودند که آهنرباهای دائمی قطارهای کافی را به عهده نمی گیرند. با این حال، این مشکل با قرار دادن آهنرباهای به به اصطلاح "آرایه هالباخ" حل شد. آهنرباهای به گونه ای قرار دارند که میدان مغناطیسی بالاتر از آرایه رخ می دهد و نه تحت آن، و قادر به حفظ قطار قطار در سرعت بسیار پایین - حدود 5 کیلومتر در ساعت است. درست است، هزینه چنین آرایه ها از آهنرباهای دائمی بنابراین بسیار بالا، بنابراین، یک پروژه تجاری تک این نوع وجود ندارد.

کتاب سوابق گینس

در حال حاضر، خط اول در لیست بیشتر قطار سریع در کوسن مغناطیسی، راه حل ژاپنی JR-Maglev MLX01 برگزار می شود که در 2 دسامبر 2003، در بزرگراه تست Yamanasi، موفق به توسعه سرعت رکورد - 581 کیلومتر بر ساعت شد. شایان ذکر است که JR-Maglev MLX01 دارای چندین پرونده دیگر از سال های 1997 تا 1999 تا 1999 تا 1999 تا 1999 تا 1999 تا 1999 تا 1999، 531، 552 کیلومتر در ساعت است.

اگر شما به نزدیکترین رقبای نگاه کنید، در میان آنها قابل توجه است که شانگهای Maglev Transrapid SMT، ساخته شده در آلمان، که قادر به توسعه سرعت 501 کیلومتر در ساعت و پیشگام آن - Transrapid 07، غلبه بر مرز 436 کیلومتر / h بیشتر 1988.

پیاده سازی عملی

قطار در کوسن مغناطیسی لینیمو، عملیات که در ماه مارس 2005 آغاز شد، توسط Chubu HSST توسعه یافت و هنوز هم در ژاپن استفاده می شود. این بین دو شهر از ریاست Aichi اجرا می شود. طول بوم که بر روی آن Maglev Parian حدود 9 کیلومتر (9 ایستگاه) است. در همان زمان، حداکثر سرعت لینیمو 100 کیلومتر / ساعت است. این امر از او تنها در طی سه ماه اول از زمان راه اندازی بیش از 10 میلیون مسافر جلوگیری کرد.

معروف تر شانگهای Maglev، ایجاد شده است شرکت آلمانی Transrapid و در تاریخ 1 ژانویه 2004 راه اندازی شده است. این خط راه آهن بر روی یک تعلیق مغناطیسی، ایستگاه شانگهای مترو Lunyian Lu را متصل می کند فرودگاه بین المللی پودون فاصله کل 30 کیلومتر است، قطار آن را در حدود 7.5 دقیقه برطرف می کند و به سرعت 431 کیلومتر در ساعت افزایش می یابد.

یکی دیگر از خط راه آهن بر روی یک تعلیق مغناطیسی با موفقیت در شهر Thajon، کره جنوبی کار می کند. UTM-02 در تاریخ 21 آوریل 2008 به مسافران در دسترس شد و در حال توسعه و ایجاد آن 14 سال بود. خط راه آهن بر روی یک تعلیق مغناطیسی، موزه ملی علوم و نمایشگاه پارک را متصل می کند، فاصله بین آن تنها 1 کیلومتر است.

در میان قطارها در کوسن مغناطیسی، کارکرد آن در آینده نزدیک آغاز خواهد شد، لازم به ذکر است که Maglev L0 در ژاپن، آزمایش های او به تازگی تمدید شد. انتظار می رود تا سال 2027 آن را در امتداد مسیر توکیو - ناگویا اجرا کند.

اسباب بازی بسیار گران قیمت

نه چندان دور، مجلات محبوب به نام قطارها بر روی یک بالشتک مغناطیسی با حمل و نقل انقلابی، و راه اندازی پروژه های جدید از چنین سیستمی هایی که دارای نظم های غیرقابل پیش بینی بودند، هر دو شرکت های خصوصی و مقامات از کشورهای مختلف جهان گزارش شده است. با این حال، بسیاری از این پروژه های بزرگ در مراحل اولیه بسته شد و برخی از خطوط راه آهن بر روی یک تعلیق مغناطیسی، هرچند آنها زمان کوتاهی برای نفع جمعیت داشتند، بعدا برداشت شد.

دلیل اصلی شکست این است که قطار در تعلیق مغناطیسی بسیار جاده ای است. آنها نیاز به طور خاص تحت آنها از زیرساخت های صفر ساخته شده است، که به عنوان یک قاعده، بیشترین ماده معافیت در بودجه پروژه است. به عنوان مثال، شانگهای Maglev هزینه های چین را به میزان 1.3 میلیارد دلار یا 43.6 میلیون دلار در هر 1 کیلومتر از وب دو طرفه (از جمله هزینه ایجاد قطارها و ایستگاه های ایستگاه) هزینه می کند. رقابت با خطوط هوایی قطار بر روی کوسن مغناطیسی تنها می تواند در مسیرهای طولانی تر باشد. اما دوباره، مکان های کافی در جهان با یک ترافیک بزرگ مسافری وجود دارد که لازم است خط راه آهن بر روی یک تعلیق مغناطیسی باشد.

بعدا چی؟

در حال حاضر، آینده قطارها در تعلیق مغناطیسی به دلیل هزینه های بالای این پروژه ها و مدت زمان طولانی بازپرداخت، به نظر می رسد مهربان است. در عین حال، بسیاری از کشورها همچنان سرمایه گذاری های فوق العاده ای را در پروژه ها برای ایجاد بزرگراه های راه آهن با سرعت بالا (SMM) سرمایه گذاری می کنند. نه چندان دور، تست های سرعت قطار بر روی کوسن مغناطیسی Maglev L0 در ژاپن از سر گرفته شد.

دولت ژاپن همچنین امیدوار است که به قطارهای خود در بالش مغناطیسی ایالات متحده علاقه مند شود. به تازگی، نمایندگان شمال شرقی Maglev، که قصد دارد با کمک یک خط راه آهن بر روی تعلیق مغناطیسی واشنگتن و نیویورک ترکیب شود، یک سفر رسمی به ژاپن برگزار کرد. شاید قطار در تعلیق مغناطیسی توزیع بیشتری در کشورهایی با یک شبکه کمتر موثر از UNMD دریافت کند. به عنوان مثال، در ایالات متحده و انگلستان، اما هزینه آنها هنوز هم باقی خواهد ماند.

یک سناریوی توسعه رویداد دیگر وجود دارد. همانطور که شناخته شده است، یکی از راه های افزایش بهره وری قطار در کوسن مغناطیسی، استفاده از ابررساناها است که، هنگامی که خنک به نزدیک به صفر مطلق، درجه حرارت به طور کامل مقاومت الکتریکی را از دست می دهد. با این حال، برای حفظ آهنرباهای بزرگ در گلدان های با مایعات بسیار سرد بسیار گران هستند، بنابراین برای حفظ دمای مورد نظر، شما نیاز به "یخچال های بزرگ"، که هزینه های بیشتری را افزایش می دهد.

اما هیچ کس این احتمال را که در آینده نزدیک آن را نادیده می گیرد، نادیده می گیرد، لامپ های فیزیک قادر به ایجاد یک ماده ارزان قیمت است که حفظ خواص ابررسانایی حتی دمای اتاق. هنگام دستیابی به ابررسانایی در دمای بالا، میدان مغناطیسی قدرتمند قادر به حفظ وزن دستگاه و قطار خواهد شد بسیار مقرون به صرفه است که حتی "اتومبیل های پرواز" از لحاظ اقتصادی سودمند خواهد بود. بنابراین ما منتظر اخبار از آزمایشگاه ها هستیم.

قطار بر روی یک کوسن مغناطیسی یک حمل و نقل تمیز، سکوت و سریع زیست محیطی است. آنها نمی توانند از ریل ها پرواز کنند و در صورت خرابی ها قادر به ایمن هستند. اما چرا چنین حمل و نقل گسترده ای دریافت نمی شود، و مردم هنوز از قطار عادی و قطار استفاده می کنند؟

در دهه 1980، اعتقاد بر این بود که قطار با شعاع مغناطیسی (Maglev) حمل و نقل آینده است، که پروازهای داخلی را از بین می برد. این قطارها می توانند مسافران را با سرعت 800 کیلومتر در ساعت حمل کنند و تقریبا هیچ آسیبی به محیط زیست اعمال نمی کنند.

Magers قادر به سوار شدن در هر آب و هوا می شود و نمی تواند از تنها راه آهن خود دور شود - دورتر از قطار از مسیرها منحرف می شود، قوی تر آن را به عقب برگ های مغناطیسی را فشار می دهد. همه Maglevia با همان فرکانس حرکت می کنند، بنابراین سیگنال های سیگنال وجود نخواهد داشت. تصور کنید که چه تأثیرات این قطارها در اقتصاد و حمل و نقل وجود دارد، اگر فاصله بین راه دور شهرهای بزرگ بیش از نیم ساعت بیش از حد

اما چرا شما هنوز هم نمی توانید در صبح سوار شوید تا با سرعت فوق العاده ای کار کنید؟ مفهوم Magrelov برای بیش از یک قرن وجود دارد، از ابتدای سال 1900، بسیاری از اختراعات با استفاده از این تکنولوژی صادر شد. با این حال، تنها سه سیستم کار از قطار در یک کوسن مغناطیسی تا این روز جان سالم به در برد، همه آنها تنها در آسیا هستند.

ژاپنی Maglev. عکس: Yuriko Nakao / رویترز

پیش از این، اولین کارگر Maglev در انگلستان ظاهر شد: در دوره از سال 1984 تا 1995 از فرودگاه بیرمنگام، شاتل AirLink رفت. Maglev حمل و نقل محبوب و ارزان بود، اما خدمات آن بسیار گران بود، از آنجا که برخی از قطعات تولید تک بود و آنها را سخت پیدا کردن آنها سخت بود.

در اواخر دهه 1980، آلمان همچنین به این ایده تجدید نظر کرد: قطار بدون سرنشین او بین سه ایستگاه غربی برلین سفر کرد. با این حال، تکنولوژی قطارهای Levitating تصمیم گرفت تا پرونده را به تعویق اندازد و خط بسته شد. تولید کننده آن Transrapid آزمایشات Magerels را تا سال 2006 انجام داد، یک تصادف در زمین تمرین در لان رخ داد، که در آن 23 نفر درگذشتند.

این حادثه می تواند صلیب را بر روی مؤسسه های آلمانی قرار دهد، در صورتی که Transrapid قرارداد ساخت و ساز در سال 2001 را امضا کرده است. Maglevo برای فرودگاه شانگهای در سال 2001. در حال حاضر این Maglev سریعترین قطار الکتریکی در جهان است که با سرعت 431 کیلومتر در ساعت می رود. با آن، فاصله از فرودگاه به سه ماهه کسب و کار شانگهای می تواند تنها در هشت دقیقه غلبه کند. در حمل و نقل عادی، آن را به مدت یک ساعت طول می کشد. در چین، یکی دیگر از Maglev متوسط \u200b\u200bمتوسط \u200b\u200b(سرعت آن حدود 159 کیلومتر در ساعت است)، که در پایتخت استان هونان، چانگشا کار می کند. چینی ها این تکنولوژی را بسیار دوست داشتند که تا سال 2020 آنها قصد داشتند چندین Maglevoms را در 12 شهر راه اندازی کنند.

آنگلا مرکل، صدراعظم آلمان، اولین بار در Maglev Transrapid به فرودگاه شانگهای سوار شد. عکس: Rolf Vennenbernd / EPA

در آسیا، در حال حاضر کار بر روی قطارهای دیگر در کوسن مغناطیسی در حال انجام است. یکی از معروف ترین شاتل بدون سرنشین Ecobee است که از سال 2012 از فرودگاه کره جنوبی اینچون می رود. در کوتاه ترین خط آن هفت ایستگاه وجود دارد که بین آن Maglev با سرعت 109 کیلومتر در ساعت قسم می خورند. و سفرهای آن کاملا رایگان است.

بزرگنمایی-ارائه:http://zoom.pspu.ru/presentations/145

1. هدف

قطار کوسن مغناطیسی یا مچاله (از شعاع مغناطیسی انگلیسی، I.E. "Maglev" - Magnetoplan) یک قطار در یک تعلیق مغناطیسی، رانده شده و کنترل شده توسط نیروهای مغناطیسی، طراحی شده برای حمل و نقل مردم (شکل 1). به تکنیک حمل و نقل مسافر مراجعه کنید. بر خلاف قطارهای سنتی، در طول جنبش، آن را به سطح راه آهن مربوط نمی شود.

2. قطعات اساسی (دستگاه) و هدف آنها

اونها متفاوتن راه حل های تکنولوژیکی در توسعه این طراحی (نگاه کنید به ص 6). اصل عمل عملیات کوسن مغناطیسی قطار را بر روی الکترومغناطیسی (transrapid "در نظر بگیرید ( تعلیق الکترومغناطیسی، EMS) (شکل 2).

الکترومغناطیسی کنترل شده الکترونیکی (1) به فلز "دامن" از هر ماشین متصل می شود. آنها با آهنرباهای در زیر یک راه آهن ویژه (2) ارتباط برقرار می کنند، در نتیجه قطار بر روی راه آهن بر می گردد. آهنرباهای دیگر هماهنگی جانبی را ارائه می دهند. در طول مسیر سیم پیچ (3)، که یک میدان مغناطیسی را ایجاد می کند، منجر به حرکت قطار در حرکت (موتور خطی) می شود.

3. اصل عمل

اصل عملیات قطار بر روی تعلیق مغناطیسی، پدیده های فیزیکی زیر است:

پدیده و قانون القاء الکترومغناطیسی M. Faraday

حکومت لنزا

قانون Bio-Savara Laplace

در سال 1831، فیزیکدان انگلیسی مایکل فارادی باز شد قانون القاء الکترومغناطیسی، به موجب آن تغییر شار مغناطیسی داخل مدار هدایت، جریان الکتریکی را در این مدار تحریک می کند حتی در صورت عدم وجود منبع برق در مدار. این سوال که توسط فارادی برگزار شد، فیزیکدان روسی امیلی Christianovich Lenz به زودی تصمیم گرفت در جهت جریان القایی.

یک مدار هدایت دایره ای بسته را بدون یک باتری متصل یا منبع برق دیگر، که در آن قطب شمال شروع به ورود به یک آهنربا را در نظر بگیرید، را در نظر بگیرید. این منجر به افزایش شار مغناطیسی عبور از طریق کانتور خواهد شد، و طبق قانون فارادی، یک جریان القا شده در مدار ظاهر می شود. این جریان، به نوبه خود، با توجه به قانون بیو سارارا، یک میدان مغناطیسی تولید می کند که خواص آن از خواص میدان مغناطیسی طبیعی با قطب های شمالی و جنوبی متفاوت نیست. Lenza فقط توانست بداند که جریان القا شده به گونه ای هدایت می شود که قطب شمال میدان مغناطیسی تولید شده به سمت قطب شمال مغناطیسی حرکت می کند. از آنجا که بین دو قطب شمال آهنربا با قدرت انفجار متقابل عمل می کنند، جریان القایی ناشی از جریان مدار دقیقا در این راستا، که بر معرفی یک آهنربا به کانتور مقابله می کند، عمل می کند. و این تنها یک مورد خاص است، و در اصطلاح عمومی، حکومت Lenza بیان می کند که جریان القایی همیشه به منظور مقابله با علت اصلی آن هدایت می شود.

قانون Lenza فقط در قطار در کوسن مغناطیسی استفاده می شود. در پایین ماشین، چنین قطار مغناطیسی قدرتمند در سانتیمتر از بوم فولادی قرار دارد (شکل 3). هنگام حرکت قطار، جریان مغناطیسی عبور از طریق کانتور بوم به طور مداوم در حال تغییر است، و آن را قوی رخ می دهد toki القاء، ایجاد یک میدان مغناطیسی قدرتمند که تعلیق مغناطیسی قطار را دفع می کند (به همان شیوه که نیروی انفجار بین مدار و مغناطیسی در آزمایش فوق ذکر شده است). این قدرت بسیار عالی است که با تایپ کردن برخی از سرعت، قطار به معنای واقعی کلمه از بوم برای چند سانتی متر از بین می رود و در واقع، از طریق هوا پرواز می کند.

ترکیب با توجه به انفجار همان قطب های آهن ربا و برعکس، جذب قطب های مختلف جبران می شود. قطار قطار ترانسراپید (شکل 1) یک طرح تعلیق مغناطیسی غیر منتظره را اعمال کرد. آنها از یک قطب مشابه استفاده نکردند، بلکه جذب متنوع را نداشتند. بارگذاری بار بر روی آهنربا آسان است (این سیستم پایدار است)، و در زیر مغناطیسی - تقریبا غیر ممکن است. اما اگر یک الکترومغناطیسی کنترل کنید، وضعیت تغییر می کند. سیستم کنترل، میزان شکاف بین آهنرباهای ثابت را در چندین میلیمتر حفظ می کند (شکل 3). با افزایش شکاف، سیستم باعث افزایش قدرت فعلی در آهنرباهای حامل می شود و بنابراین "ماشین را می کشد"؛ با کاهش، نقاط قوت فعلی کاهش می یابد و شکاف افزایش می یابد. این طرح دارای دو مزیت جدی است. عناصر مغناطیسی سفر از تأثیرات آب و هوایی محافظت می شوند و زمینه آنها به دلیل شکاف کوچک بین راه و ترکیب، به طور قابل توجهی ضعیف تر می شود؛ این نیاز به جریان قدرت بسیار پایین تر دارد. در نتیجه، قطار چنین طراحی به نظر می رسد بسیار ارزان تر است.

حرکت قطار به جلو موتور خطی. چنین موتور دارای یک روتور است و یک استاتور به نوار کشیده می شود (در الکتروموتور معمولی آنها در حلقه ها پیچیده می شوند). سیم پیچ استاتور به طور متناوب، ایجاد یک میدان مغناطیسی در حال اجرا است. استاتور، تقویت شده در لوکوموتیو، به این فیلد کشیده شده و کل ترکیب را حرکت می دهد (شکل 4، 5). . عنصر کلیدی تکنولوژی تغییر قطب های الکترومغناطیسی با جایگزینی عرضه و حذف جریان با فرکانس 4000 بار در ثانیه است. شکاف بین استاتور و روتور نباید بیش از پنج میلی متر باشد. دشوار است به دلیل ویژگی های جاده های تکمیلی، به جز جاده ها با تعلیق جانبی، مسیریابی اتومبیل ها در حین رانندگی، به ویژه هنگامی که چرخش تبدیل می شود، دشوار است. بنابراین، زیرساخت کامل پیگیری ضروری است.

پایداری سیستم توسط کنترل فعلی اتوماتیک در سیم پیچ های مغناطیسی ارائه می شود: سنسورها به طور مداوم فاصله را از قطار به مسیر اندازه گیری می کنند و بر این اساس، ولتاژ بر روی الکترومغناطیسی تغییر می کند (شکل 3). سیستم های کنترل فوق العاده کنترل فاصله بین جاده ها و قطار را کنترل می کنند.

ولی
شکل. 4. اصل ترافیک تعلیق مغناطیسی (تکنولوژی EMS)

تنها نیروی ترمز قدرت مقاومت آیرودینامیکی است.

بنابراین، نقشه قطار در یک تعلیق مغناطیسی: الکترومغناطیسی بلبرینگ تحت ماشین نصب شده است، و در راه آهن - کویل موتور الکتریکی خطی. هنگامی که آنها تعامل دارند، نیرویی است که واگن را در جاده ها بلند می کند و آن را به جلو می برد. جهت جریان در سیم پیچ ها به طور مداوم در حال تغییر است، تغییر میدان مغناطیسی به عنوان قطار در حال حرکت است.

آهنرباهای بلبرینگ از باتری های داخلی (شکل 4)، که در هر ایستگاه شارژ می شوند، تغذیه می کنند. جریان بر روی موتور الکتریکی خطی که تراکم قطار را به سرعت هواپیما تسریع می کند تنها در سایت که قطار می رود (شکل 6 A) عرضه می شود. یک میدان مغناطیسی به اندازه کافی قوی از ترکیب به جریان سیم پیچ های سفر، و کسانی که به نوبه خود - برای ایجاد یک میدان مغناطیسی.

شکل. 6. و اصل حرکت قطار در کوسن مغناطیسی

در آنجا، جایی که قطار سرعت را افزایش می دهد یا در کوه است، انرژی با قدرت بیشتری عرضه می شود. اگر شما نیاز به کاهش یا سوار شدن در جهت مخالف دارید، میدان مغناطیسی بردار را تغییر می دهد.

عبارات ویدئویی را بررسی کنید " قانون القاء الکترومغناطیسی», « القاء الکترومغناطیسی» « تجارب فارادی».

شکل. 6. B 6. پرسنل از عبارات ویدئویی "قانون القاء الکترومغناطیسی"، "القاء الکترومغناطیسی" "آزمایش های فارادی".