Suhov Vitali Vladimirovici, Galin Alexey Leonidovici

Vă prezentăm un proiect a cărui temă principală este „Vehicule și Aparatură Electromagnetică”. După ce am început această muncă, ne-am dat seama că cea mai interesantă problemă pentru noi este transportul pe o pernă magnetică.

Recent, celebrul scriitor englez de science-fiction Arthur Clark a făcut o altă predicție. „... S-ar putea să fim pe punctul de a crea un nou tip de navă spațială care va putea părăsi Pământul la un cost minim prin depășirea barierei gravitaționale”, crede el. - Atunci rachetele actuale vor fi la fel ca au fost baloaneînainte de primul război mondial”. Pe ce se bazează o astfel de judecată? Răspunsul trebuie căutat în ideile moderne de a crea transport pe o pernă magnetică.

Descarca:

Previzualizare:

Prima conferință științifică și practică deschisă pentru studenți

"Ale mele activitate de proiectîn colegiu"

Direcția proiectului științific și practic:

Inginerie Electrică

Tema proiectului:

Vehicule și aparate electromagnetice. Transport maglev

Proiect pregatit:

Suhov Vitali Vladimirovici, elev al grupei 2 ET

Galin Alexey Leonidovich, elev al grupei 2 ET

Denumirea instituției:

GBOU SPO Colegiul Electromecanic №55

Manager de proiect:

Utenkova Eaterina Sergheevna

Moscova 2012

Introducere

Maglev sau Maglev

Instalare Halbach

Concluzie

Bibliografie

Introducere

Vă prezentăm un proiect a cărui temă principală este „Vehicule și Aparatură Electromagnetică”. După ce am început această muncă, ne-am dat seama că cea mai interesantă problemă pentru noi este transportul pe o pernă magnetică.

Recent, celebrul scriitor englez de science-fiction Arthur Clark a făcut o altă predicție. „... S-ar putea să fim pe punctul de a crea un nou tip de navă spațială care va putea părăsi Pământul la un cost minim prin depășirea barierei gravitaționale”, crede el. „Atunci, rachetele de astăzi vor fi ceea ce erau baloanele înainte de Primul Război Mondial.” Pe ce se bazează o astfel de judecată? Răspunsul trebuie căutat în ideile moderne de a crea transport pe o pernă magnetică.

Maglev sau Maglev

Maglev sau Maglev (din engleza magnetic levitation) este un tren pe o suspensie magnetica, condus si controlat de forte magnetice. Un astfel de tren, spre deosebire de trenurile tradiționale, nu atinge suprafața șinei în timpul deplasării. Deoarece există un decalaj între tren și suprafața de rulare, frecarea este eliminată și singura forță de frânare este forța de tracțiune.

Viteza atinsă de un maglev este comparabilă cu viteza unei aeronave și face posibilă concurența cu comunicațiile aeriene la distanțe scurte (pentru aviație) (până la 1000 km). Deși ideea unui astfel de transport nu este nouă, constrângerile economice și tehnice nu i-au permis să se desfășoare pe deplin: tehnologia a fost întruchipată pentru uz public doar de câteva ori. În prezent, Maglev nu poate folosi infrastructura de transport existentă, deși există proiecte cu amplasarea elementelor de drum magnetice între șinele unei căi ferate convenționale sau sub patul drumului.

Necesitatea trenurilor cu levitație magnetică (MAGLEV) a fost discutată de mulți ani, dar rezultatele încercărilor de a le folosi efectiv au fost descurajatoare. Cel mai important dezavantaj al trenurilor MAGLEV constă în particularitățile funcționării electromagneților, care asigură levitația mașinilor deasupra căii. Electromagneții care nu sunt răciți până la starea de supraconductivitate consumă cantități gigantice de energie. Când folosiți supraconductori în web, costul răcirii acestora va anula toate avantajele economice și posibilitatea implementării proiectului.

O alternativă este propusă de fizicianul Richard Post de la Lawrence Livermore National Laboratory, California. Esența sa este de a folosi nu electromagneți, ci magneți permanenți. Magneții permanenți utilizați anterior erau prea slabi pentru a ridica un tren, iar Post folosește o metodă de accelerare parțială dezvoltată de fizicianul pensionat Klaus Halbach de la Laboratorul Național Lawrence Berkley. Halbach a propus o metodă de aranjare a magneților permanenți în așa fel încât să își concentreze câmpurile totale într-o direcție. Inductrack, așa cum a numit Post sistemul, folosește unități Halbach încorporate în partea de jos a mașinii. Pânza în sine este un aranjament ordonat de bobine de cablu de cupru izolat.

Instalare Halbach

Instalația Halbach concentrează câmpul magnetic într-un anumit punct, reducându-l în altele. Fiind instalat în fundul mașinii, generează un câmp magnetic care induce curenți suficienti în înfășurările pânzei de sub mașina în mișcare pentru a ridica mașina cu câțiva centimetri și a o stabiliza [fig.1]. Când trenul se oprește, efectul de levitație dispare, vagoanele sunt coborâte pe un șasiu suplimentar.

Orez. 1 instalatie Halbach

În figura este prezentată o pistă de încercare MAGLEV de 20 de metri pentru trenuri tip Inductrack, care conține aproximativ 1000 de bobine inductive dreptunghiulare, fiecare cu lățime de 15 cm. În prim plan se află căruciorul de testare și circuitul electric. Șinele de aluminiu de-a lungul pânzei susțin căruciorul până când se obține o levitație stabilă. Instalațiile Halbach asigură: sub fund - levitație, pe laterale - stabilitate.

Când trenul atinge o viteză de 1-2 km/h, magneții produc suficienți curenți în înfășurările inductive pentru a levita trenul. Forța care antrenează trenul este generată de electromagneții plasați la intervale de-a lungul căii. Câmpurile electromagneților pulsează în așa fel încât resping instalațiile Halbach montate pe tren și îl deplasează înainte. Potrivit Postului, cu amenajarea corectă a instalațiilor Halbach, mașinile nu își vor pierde echilibrul sub nicio formă, până la un cutremur. Acum, pe baza succesului lucrărilor demonstrative la scară 1/20 de la Post, NASA a semnat un contract pe 3 ani cu echipa sa de la Livermore pentru a explora în continuare acest concept pentru o lansare mai eficientă a sateliților pe orbită. Se presupune că acest sistem va fi folosit ca un booster reutilizabil care ar accelera racheta la o viteză de aproximativ Mach 1, înainte de a porni motoarele principale de pe ea.

Cu toate acestea, în ciuda tuturor dificultăților, perspectivele de utilizare a vehiculelor cu levitație magnetică rămân foarte atractive. Astfel, guvernul japonez se pregătește să reia lucrările la un tip fundamental nou de transport terestru- trenuri cu levitație magnetică. Potrivit asigurărilor inginerilor, mașinile maglev sunt capabile să parcurgă distanța dintre cele mai mari două centre populate ale Japoniei - Tokyo și Osaka - în doar 1 oră. Actualul expres feroviar de mare viteză durează de 2,5 ori mai mult timp pentru a face acest lucru.

Secretul vitezei lui Maglev este că mașinile suspendate în aer de forța respingerii electromagnetice nu se deplasează de-a lungul șinei, ci deasupra acesteia. Acest lucru elimină complet pierderile care sunt inevitabile atunci când roțile se freacă de șine. Testele pe termen lung efectuate în prefectura Yamanashi pe o secțiune de probă lungă de 18,4 km au confirmat fiabilitatea și siguranța acestui sistem de transport. Mașini care se deplasează în modul automat, fără sarcina de pasageri a dezvoltat o viteză de 550 km/h. Până acum, recordul pentru călătoriile de mare viteză pe șine îi aparține francezilor, al căror tren TGV în 1990 a accelerat la 515 km/h în timpul testelor.

Probleme de funcționare a vehiculelor pe o pernă magnetică

Japonezii sunt, de asemenea, preocupați de problemele economice și, în primul rând, de problema rentabilității liniei maglev de mare viteză. Astăzi, aproximativ 24 de milioane de oameni călătoresc între Tokyo și Osaka în fiecare an, 70% dintre pasageri folosesc linia feroviară de mare viteză. Potrivit futurologilor, dezvoltarea revoluționară a unei rețele de comunicații computerizate va duce inevitabil la o scădere a traficului de pasageri între cele două centrele majoreţări. Pe aglomeratie linii de transport declinul emergent al populaţiei active a ţării poate afecta şi el

Proiectul rusesc de deschidere a circulației trenurilor pe pernă magnetică de la Moscova la Sankt Petersburg în viitorul apropiat nu va fi implementat, a declarat Mikhail Akulov, șeful Agenției Federale pentru Transport Feroviar, într-o conferință de presă la Moscova la final. din februarie 2011. Pot exista probleme cu acest proiect, deoarece nu există experiență de operare a trenurilor maglev în condiții de iarnă, a spus Akulov, spunând că un astfel de proiect a fost propus de un grup de dezvoltatori ruși care au adoptat experiența Chinei. În același timp, Akulov a menționat că ideea creării unei autostrăzi de mare viteză Moscova - Sankt Petersburg este din nou relevantă astăzi. În special, s-a propus combinarea creării unei autostrăzi de mare viteză cu construcția paralelă a unei autostrăzi pentru automobile. Șeful agenției a adăugat că structuri puternice de afaceri din Asia sunt pregătite să participe la acest proiect, fără a preciza despre ce structuri vorbește.

Tren Tehnologii de Suspensie Magnetică

În prezent, există 3 tehnologii principale pentru suspendarea magnetică a trenurilor:

1. Pe magneți supraconductori (suspensie electrodinamică, EDS).

Magnet supraconductor - un solenoid sau electromagnet cu o înfășurare realizată dintr-un material supraconductor. Înfășurarea în stare de supraconductivitate are rezistență ohmică zero. Dacă o astfel de înfășurare este scurtcircuitată, atunci curentul electric indus în ea rămâne aproape arbitrar de lung.

Câmpul magnetic al unui curent continuu care circulă prin înfășurarea unui magnet supraconductor este excepțional de stabil și lipsit de ondulații, ceea ce este important pentru o serie de aplicații în cercetarea științifică și inginerie. Înfășurarea unui magnet supraconductor își pierde proprietatea de supraconductivitate atunci când temperatura crește peste temperatura critică Tk a supraconductorului, când în înfășurare se atinge curentul critic Ik sau câmpul magnetic critic Hk. Având în vedere acest lucru, pentru înfășurările magneților supraconductori. se folosesc materiale cu valori mari ale Tk, Ik si Hk.

2. Pe electromagneți (suspensie electromagnetică, EMS).

3. Pe magneți permanenți; este noul și potențial cel mai economic sistem.

Compoziția levitează datorită respingerii acelorași poli ai magneților și, invers, atracției diferiților poli. Mișcarea este efectuată de un motor liniar.

Un motor liniar este un motor electric în care unul dintre elementele sistemului magnetic este deschis și are o înfășurare desfășurată care creează un câmp magnetic deplasare, iar celălalt este realizat sub forma unui ghidaj care asigură mișcarea liniară a părții mobile. a motorului.

Acum există multe modele de motoare liniare, dar toate pot fi împărțite în două categorii - motoare cu accelerație redusă și motoare cu accelerație mare.

Motoarele cu accelerație redusă sunt folosite în transportul public (maglev, monorail, metrou). Motoarele cu accelerație mare sunt destul de mici în lungime și sunt de obicei folosite pentru a accelera un obiect viteza mareși apoi eliberează-l. Ele sunt adesea folosite pentru cercetarea coliziunilor cu hipervelocitate, ca arme sau lansatoare de nave spațiale. Motoarele liniare sunt, de asemenea, utilizate pe scară largă în acționările de alimentare a mașinilor-unelte și în robotică. situate fie pe tren, fie pe drum, fie atât acolo cât și acolo. O problemă serioasă de proiectare este greutatea mare a magneților suficient de puternici, deoarece este necesar un câmp magnetic puternic pentru a menține o compoziție masivă în aer.

Conform teoremei Earnshaw (S. Earnshaw, uneori scris de Earnshaw), câmpurile statice create de electromagneți și magneții permanenți sunt instabile, spre deosebire de câmpurile diamagneților.

Diamagneții sunt substanțe care sunt magnetizate spre direcția câmpului magnetic extern care acționează asupra lor. În absența unui câmp magnetic extern, diamagneții nu au moment magnetic. și magneți supraconductori. Există sisteme de stabilizare: senzorii măsoară în mod constant distanța de la tren la șină și, în consecință, tensiunea de pe electromagneți se modifică.

Puteți lua în considerare principiul mișcării vehiculelor pe o pernă magnetică în diagrama următoare.

Acesta arată principiul deplasării vehiculelor înainte, sub influența câmpurilor magnetice în schimbare. Amplasarea magneților face posibil ca mașina să pară trasă înainte spre polul opus, mișcând astfel întreaga structură.

Cea mai detaliată instalație magnetică Sami este prezentată în diagramă.proiecte de suspensie magnetică și acționare electrică a vehiculului bazate pe mașini liniare asincrone

Orez. 1. Proiectarea suspensiei magnetice și a acționării electrice a vehiculului pe baza mașinilor liniare asincrone:
1 - inductor de suspensie magnetică; 2 - element secundar; 3 - capac; 4.5 - dinții și înfășurarea inductorului de suspensie; 6.7 - cușcă conductivă și circuit magnetic al elementului secundar; 8 - baza; 9-platformă; 10 - corp echipaj;11, 12 - arcuri; 13 - amortizor; 14 - tija; 15 - balama cilindrică; 16 - suport de alunecare; 17 - paranteză; 18 - subliniere; 19 - tijă. Von - viteza câmpului magnetic: Fn - forta de ridicare suspensie: Wb - suspensie care lucrează prin inducție

Fig.2. Proiectarea motorului liniar asincron de tracțiune:
1 - inductor de antrenare a tracțiunii; 2 - element secundar; 3 - circuitul magnetic al inductorului de antrenare; 4 - plăci de presiune ale inductorului de antrenare; 5 - dinții inductorului de antrenare; 6 - bobine de înfășurare ale inductorului de antrenare; 7 - baza.

Avantajele și dezavantajele transportului cu levitație magnetică

Avantaje

• Teoretic cea mai mare viteză care poate fi obținută pe un transport terestru în serie (non-sport).
• Zgomot redus.

dezavantaje

• Costul ridicat al creării și întreținerii unei piste.
• Greutatea magneților, consumul de energie.
• Câmpul electromagnetic creat de suspensia magnetică poate fi dăunător pentru echipajele de tren și/sau pentru rezidenții din apropiere. Chiar și transformatoarele de tracțiune utilizate pe căile ferate electrificate cu curent alternativ sunt dăunătoare șoferilor, dar în acest caz intensitatea câmpului este cu un ordin de mărime mai mare. De asemenea, este posibil ca liniile maglev să nu fie disponibile persoanelor care folosesc stimulatoare cardiace.
• Va fi necesar la viteză mare (sute de km/h) controlul distanței dintre drum și tren (câțiva centimetri). Acest lucru necesită sisteme de control ultra-rapide.
• Este necesară o infrastructură de cale complexă.

De exemplu, o săgeată maglev reprezintă două secțiuni de drum care se înlocuiesc reciproc în funcție de direcția de viraj. Prin urmare, este puțin probabil ca liniile maglev să formeze rețele mai mult sau mai puțin ramificate cu bifurcări și intersecții.

Dezvoltarea de noi moduri de transport

Lucrările la crearea de trenuri de mare viteză fără roți pe o pernă magnetică se desfășoară de mult timp, în special în Uniunea Sovietică din 1974. Cu toate acestea, până acum problema celui mai promițător transport al viitorului rămâne deschisă și este un domeniu larg de activitate pentru.

Orez. 2 Model de tren cu levitație magnetică

Figura 2 prezintă un model de tren maglev, în care dezvoltatorii au decis să răstoarne întregul sistem mecanic cu susul în jos. Calea ferată este un ansamblu de suporturi din beton armat distanțate la anumite distanțe egale cu deschideri (ferestre) speciale pentru trenuri. Nu există șine. De ce? Faptul este că modelul este răsturnat, iar trenul în sine servește ca șină, iar roți cu motoare electrice sunt instalate în ferestrele suporturilor, a căror viteză de rotație este controlată de la distanță de mecanicul de tren. Astfel, trenul, parcă, zboară prin aer. Distantele dintre suporti sunt selectate astfel incat in fiecare moment al deplasarii sale trenul sa fie in cel putin doua sau trei dintre ele, iar un vagon sa aiba lungimea mai mare de o travee. Acest lucru permite nu numai menținerea trenului în greutate, dar, în același timp, dacă una dintre roți cade în orice sprijin, mișcarea va continua.

Avantajele utilizării acestui model special sunt suficiente. În primul rând, economisește materiale, în al doilea rând, greutatea trenului este redusă semnificativ (nu sunt necesare nici motoare, nici roți), în al treilea rând, un astfel de model este extrem de prietenos cu mediul și, în al patrulea rând, pentru a așeza o astfel de rută într-un oraș dens populat sau zona cu teren denivelat este mult mai ușoară decât în ​​modurile standard de transport.

Dar nu putem spune despre deficiențe. De exemplu, dacă unul dintre suporturi deviază puternic în cadrul traseului, acest lucru va duce la dezastru. Deși, catastrofele sunt posibile în cadrul căilor ferate convenționale. O altă problemă care duce la o creștere puternică a costului tehnologiei este încărcarea fizică a suporturilor. De exemplu, coada unui tren care tocmai a părăsit o anumită deschidere, vorbind in termeni simpli, parcă „atârnă” și exercită o sarcină mare pe următorul suport, în timp ce centrul de greutate al trenului în sine se deplasează, ceea ce afectează toate suporturile în ansamblu. Aproximativ aceeași situație apare atunci când șeful trenului părăsește deschiderea și „atârnă” în același mod până ajunge la următorul suport. Se dovedește un fel de leagăn. Cum intenționează designerii să rezolve această problemă (cu ajutorul unei aripi de transport, viteză mare, reducerea distanței dintre suporturi ...) este încă neclar. Dar există soluții. Iar a treia problemă este turele. Deoarece dezvoltatorii au decis că lungimea mașinii este mai mare de o deschidere, se pune problema virajelor

Orez. 3 Transportul de corzi de mare viteză al lui Yunitskiy

Ca o alternativă la aceasta, există o dezvoltare pur rusească numită Transportul șirurilor de mare viteză (STU) al lui Yunitskiy. În cadrul acestuia se propune utilizarea șinelor-șinuri precomprimate ridicate pe suporturi la o înălțime de 5-25 de metri, de-a lungul cărora se deplasează module de transport pe patru roți. Prețul de cost al UST se dovedește a fi mult mai mic - 600-800 mii USD pe kilometru, iar cu infrastructură și material rulant - 900-1200 mii USD pe km.

Orez. 4 Exemplu de transport monorail

Dar viitorul apropiat este încă văzut pentru performanța obișnuită a monorailului. Mai mult decât atât, în cadrul sistemelor de monorail, acestea se retrag acum Cele mai noi tehnologii pentru automatizarea transporturilor. De exemplu, corporația americană Taxi 2000 creează un sistem monorail de taxiuri automate SkyWeb Express, care pot călători atât în ​​interiorul orașului, cât și în afara ei. În astfel de taxiuri nu este nevoie de șofer (la fel ca în cărțile și filmele SF). Tu indicați destinația, iar taxiul însuși vă duce acolo, construind în mod independent cel mai bun traseu. Aici se obține totul - atât siguranță, cât și precizie. Taxi 2000 este în prezent proiectul cel mai realist și fezabil

Concluzie

Trenurile cu levitație magnetică sunt considerate una dintre cele mai multe specii promițătoare transportul viitorului. Trenurile cu levitație magnetică diferă de trenurile și monorailele obișnuite prin absența completă a roților - atunci când se deplasează, mașinile par să plutească peste o șină lată datorită acțiunii forțelor magnetice. Drept urmare, viteza unui astfel de tren poate ajunge la 400 km/h, iar în unele cazuri un astfel de transport poate înlocui un avion. În prezent, în lume există un singur proiect de drum magnetic în practică, numit și Transrapid.

Multe dezvoltări și proiecte au deja 20-30 de ani. Iar sarcina principală a creatorilor lor este să atragă investitori. Însăși problema transportului este destul de semnificativă, pentru că de multe ori cumpărăm unele produse atât de scumpe, pentru că s-a cheltuit mult pe transportul lor. A doua problemă este mediul, a treia este aglomerația mare a rutelor de transport, care crește de la an la an, iar pentru unele tipuri de transport cu zeci de procente.

Să sperăm că în viitorul apropiat noi înșine vom putea circula pe vehicule cu pernă magnetică. Timpul se misca...

Bibliografie

1. Drozdova T.E. Baza teoretica tehnologii progresive. - Moscova: MGOU, 2001. - 212 p.
2. Știința materialelor și tehnologia materialelor structurale / Tyalina L.N., Fedorova N.V. Tutorial. - Tambov: TSTU, 2006. - 457 p.
3. Metode de protejare a apelor interioare de poluare și epuizare / ed. Gavich I.K. - M.: UNITI-DANA, 2002. - 287 p.
4. Metode de tratare a apelor uzate industriale / Zhukov A.I. Mongait I.L., Rodziller I.D. - M.: Infra-M, 2005. - 338 p.
5. Fundamentele tehnologiei celor mai importante industrii / ed. Sidorova I.A. Manual al universităților. - M.: facultate, 2003. - 396 p.
6. Sistemul de tehnologii ale celor mai importante ramuri ale economiei naționale / Dvortsin M.D., Dmitrienko V.V., Krutikova L.V., Mashikhina L.G. Tutorial. - Khabarovsk: KhPI, 2003. - 523 p.

• Trenurile cu levitație magnetică sunt capabile să atingă viteze mai mari decât trenurile convenționale.
• Trenurile cu levitație magnetică produc mai puțin zgomot decât trenurile convenționale.
• Trenurile cu levitație magnetică reduc timpul de călătorie pentru pasageri.
• Trenurile cu levitație magnetică folosesc surse de energie electrică care poluează atmosfera într-o măsură mai mică.

Dezavantajele trenurilor maglev

• Trenurile Maglev sunt mai scumpe decât trenurile convenționale.
• Trenurile cu levitație magnetică necesită pregătire specială a personalului.
• Trenurile maglev supraconductoare folosesc electromagneți puternici montați pe șină pentru a crea levitația. În acest caz, sarcina este de a proteja pasagerii de efectele câmpurilor magnetice puternice.
• O scădere neașteptată a tensiunii va face ca vagoanele trenului maglev supraconductor să se scufunde pe șină. La viteze mari, acest lucru poate fi periculos (la trenurile Inductrack aceasta nu este o problemă, deoarece roțile trenului vor permite mașinilor să se oprească complet).
• O rafală laterală puternică de vânt poate perturba funcționarea unui tren maglev prin deplasarea vagoanelor și făcându-le să intre în contact cu șina. Zăpada sau gheața de pe șină pot cauza, de asemenea, probleme.

Întrebare

Cum să izolați pasagerii de câmpurile magnetice puternice într-un tren cu perne magnetice supraconductoare?

Răspuns

Vagoanele sau cel puțin compartimentele pot fi realizate din material feromagnetic (oțel, de exemplu) care blochează liniile de inducție magnetică. Din păcate, oțelul este mult mai greu decât aluminiul folosit în mod obișnuit în construcția trenurilor. Aluminiul nu este feromagnetic și nu oferă protecție împotriva câmpurilor magnetice decât dacă îi sunt aplicați curenți de înaltă tensiune, potențial periculoși pentru pasageri.

Întrebare

Va depăși un tren maglev un deal sau un munte abrupt? Nu se va rostogoli pe pantă și nu va rămâne în vale dacă nu există frecare pentru a o opri?

Răspuns

Motoarele liniare cu inducție, utilizate în trenurile maglev, sunt capabile să ridice astfel de trenuri pe pante mai abrupte decât trenurile convenționale. În plus, motoarele liniare cu inducție trec la frânarea inversă, împiedicând rularea trenului în jos, lucrând împotriva gravitației.

Au trecut peste 200 de ani de la inventarea locomotivelor cu abur. De atunci transport feroviar a devenit cel mai solicitat pentru transportul de pasageri și mărfuri. Cu toate acestea, oamenii de știință au lucrat activ pentru a îmbunătăți această metodă de mișcare. Ca rezultat, a fost creat maglev-ul sau trenul cu perne magnetice.

Ideea a apărut la începutul secolului al XX-lea. Dar nu a fost posibil să ne dăm seama în acel moment și în acele condiții. Și abia la sfârșitul anilor 60 - începutul anilor 70 în Germania au asamblat o cale magnetică, unde au lansat vehicul nouă generație. Apoi s-a deplasat cu o viteză maximă de 90 km/h și a putut găzdui doar 4 pasageri. În 1979, trenul maglev a fost modernizat și a putut transporta 68 de pasageri cu o viteză de 75 de kilometri pe oră. Și, în același timp, în Japonia a fost construită o variantă diferită a maglev-ului. A accelerat până la 517 km/h.

Astăzi, rapiditatea trenurilor pe perne magnetice poate fi un adevărat competitor pentru aeronave. Magnetoplanul ar putea concura serios cu transportatorii aerieni. Singurul obstacol este că maglev-urile nu sunt capabile să alunece pe șinele obișnuite de cale ferată. Au nevoie de autostrăzi speciale. În plus, se crede că trenurile necesare pe pernă de aer Câmpul magnetic poate avea un efect negativ asupra unei persoane mai sănătoase.

Magnetoplanul nu se mișcă pe șine, zboară în cel mai adevărat sens al cuvântului. La o înălțime mică (15 cm) de suprafața pistei magnetice. Se ridică deasupra pistei datorită acțiunii electromagneților. Aceasta explică viteza incredibilă.

Pânza Maglev arată ca o serie de plăci de beton. Magneții se află sub această suprafață. Ei creează artificial un câmp magnetic de-a lungul căruia trenul „călătorește”. În timpul mișcării, nu există frecare, astfel încât rezistența aerodinamică este folosită pentru frânare.

Dacă este pornit limbaj simplu explicați principiul acțiunii, atunci se va dovedi așa. Când o pereche de magneți sunt apropiați unul de celălalt cu aceiași poli, ei par să se respingă unul pe celălalt. Se dovedește o pernă magnetică. Și când polii opuși se apropie, magneții se atrag și trenul se oprește. Un astfel de principiu elementar stă la baza funcționării unui magnetoplan, care se deplasează prin aer la o altitudine joasă.

Astăzi sunt utilizate 3 tehnologii de suspensie maglev.

1. Suspensie electrodinamică, EDS.

În caz contrar, se numește magneți supraconductori, adică pe variații cu o înfășurare a unui material supraconductor. Această înfășurare are rezistență ohmică zero. Și dacă este scurtcircuitat, atunci curentul electric din el este stocat pe termen nelimitat.

2. Suspensie electromagnetică, EMS (sau electromagneți).

3. Pe magneți permanenți. Astăzi este cea mai puțin costisitoare tehnologie. Procesul de mișcare este asigurat de un motor liniar, adică un motor electric, în care un element al sistemului magnetic este deschis și are o înfășurare desfășurată care creează un câmp magnetic de călătorie, iar al doilea este realizat sub forma unui ghidaj. responsabil pentru mișcarea liniară a părții în mișcare a motorului.

Mulți oameni se gândesc: acest tren este sigur, nu va cădea? Bineînțeles că nu va cădea. Acest lucru nu înseamnă că maglev-ul nu ține nimic pe drum. Se sprijină pe șină prin intermediul unor „gheare” speciale situate în partea de jos a trenului, în care sunt plasați electromagneți, ridicând trenul în aer. Există și acei magneți care țin planul magnetic pe pistă.

Cei care au făcut o plimbare cu maglev susțin că nu au simțit nimic inspirator. Trenul merge atât de liniștit încât viteza uluitoare nu se simte. Obiectele din afara ferestrei trec repede, dar sunt situate foarte departe de pistă. Magnetoplanul accelerează fără probleme, astfel încât nici supraîncărcările să nu se simtă. Doar momentul în care urcă trenul este interesant și neobișnuit.

Deci, principalele avantaje ale maglev:

• viteza maximă posibilă de deplasare, care se realizează pe transportul terestru (non-sportiv),
• este necesară o cantitate mică de energie electrică,
• datorită absenței frecării, costurilor reduse de întreținere,
• mișcare liniștită.

Dezavantaje:

• nevoia de mai mare costuri financiareîn timpul construcției și întreținerii pistei,
• câmpul electromagnetic este capabil să dăuneze sănătății celor care lucrează pe aceste linii și locuiesc în zonele înconjurătoare,
• pentru a controla constant distanța dintre tren și cale, sunt necesare sisteme de control de mare viteză și instrumente grele,
• sunt necesare un aspect complex al căii și o infrastructură rutieră.

Maglev sau Maglev (din engleza magnetic levitation) este un tren pe o suspensie magnetica, condus si controlat de forte magnetice. Un astfel de tren, spre deosebire de trenurile tradiționale, nu atinge suprafața șinei în timpul deplasării. Deoarece există un decalaj între tren și suprafața de rulare, frecarea este eliminată și singura forță de frânare este forța de tracțiune.

Viteza atinsă de un maglev este comparabilă cu viteza unei aeronave și face posibilă concurența cu comunicațiile aeriene la distanțe scurte (pentru aviație) (până la 1000 km). Deși ideea unui astfel de transport nu este nouă, constrângerile economice și tehnice nu i-au permis să se desfășoare pe deplin: tehnologia a fost întruchipată pentru uz public doar de câteva ori. În prezent, Maglev nu poate folosi infrastructura de transport existentă, deși există proiecte cu amplasarea elementelor de drum magnetice între șinele unei căi ferate convenționale sau sub patul drumului.

În prezent, există 3 tehnologii principale pentru suspendarea magnetică a trenurilor:

1. Pe magneți supraconductori (suspensie electrodinamică, EDS).

Creat in Germania Calea ferata a viitorului” a mai provocat proteste din partea locuitorilor din Shanghai. Dar de data aceasta autoritățile, speriate de demonstrațiile care amenințau să se transforme în tulburări majore, au promis că se vor ocupa de trenuri. Pentru a opri demonstrațiile la timp, oficialii au atârnat chiar camere video în locurile în care au loc cel mai adesea proteste în masă. Mulțimea chineză este foarte organizată și mobilă, se poate aduna în câteva secunde și se poate transforma într-o demonstrație cu sloganuri.

Este cea mai mare demonstrație publică din Shanghai de la marșurile antijaponeze din 2005. Acesta nu este primul protest cauzat de preocupările chineze cu privire la deteriorarea mediului. Vara trecută, mulțimi de mii de manifestanți au forțat guvernul să amâne construcția unui complex chimic.

Trenul Shanghai Maglev este prima linie feroviară comercială Maglev din lume și cel mai scump proiect feroviar din Regatul Mijlociu.

Proiectul a început exploatare comercială de la 1 ianuarie 2004. Costul său este de aproximativ 1,6 miliarde de dolari SUA (10 miliarde de yuani).

Costurile atât de mari s-au datorat în primul rând faptului că cea mai mare parte a traseului se desfășoară prin zone umede, motiv pentru care constructorii au fost nevoiți să construiască câte un suport de beton pentru fiecare suport de pasaj superior (și sunt foarte multe, la fiecare 25 de metri). Apropo, în unele locuri grosimea acestei perne ajunge la 70 m.

Apropo, linia Shanghai Maglev nu este cea mai lungă dintre autostrăzi, lungimea sa este de numai 30 de kilometri de la Aeroportul Internațional Pudong până la stația de metrou Longyang-Lu din Shanghai.

Dar această distanță „Shanghai Maglev” o depășește în doar 7:20 sau 8:10 minute (în funcție de ora din zi). Trenul are o viteză maximă de 431 km/h și o viteză medie de aproximativ 250 km/h.

Adevărat, cu viteza maximă, se grăbește doar 1,5 minute, pentru că nu există unde să accelereze atât de mult, distanța nu este foarte mare.

Linia funcționează între orele 18:45 și 21:30, cu intervale de 15 până la 20 de minute.

Tariful este de aproximativ 7,3 USD pe sens. Pentru pasagerii cu bilete de avion - 5,81 USD. Biletele VIP costă aproximativ de două ori mai mult decât biletele standard.