Suhov Vitalij Vladimirovič, Galin Aleksej Leonidovič

Predstavljamo vam projekt, katerega glavna tema je "Elektromagnetna vozila in aparati". Ko smo se lotili tega dela, smo ugotovili, da je za nas najbolj zanimiv transport magnetne levitacije.

Pred kratkim je slavni angleški pisatelj znanstvene fantastike Arthur Clarke naredil še eno napoved. "... Morda smo na robu ustvarjanja novega tipa vesoljskega plovila, ki bo lahko zapustilo Zemljo z minimalnimi stroški s premagovanjem gravitacijske pregrade," je dejal. - Potem bodo trenutne rakete takšne, kot so bile Baloni pred prvo svetovno vojno«. Na čem temelji ta sodba? Odgovor je treba iskati v sodobnih idejah transporta magnetne levitacije.

Prenesi:

Predogled:

I. odprta študentska znanstveno-praktična konferenca

"Moj projektne dejavnosti na kolidžu"

Usmeritev znanstvenega in praktičnega projekta:

Elektrotehnika

Tema projekta:

Elektromagnetna vozila in aparati. Prevoz z magnetno levitacijo

Projekt pripravil:

Sukhov Vitalij Vladimirovič, študent skupine 2 ET

Galin Aleksej Leonidovič, študent skupine 2 ET

Ime ustanove:

GBOU SPO Elektromehanska šola št. 55

Vodja projekta:

Utenkova Eaterina Sergejevna

Moskva 2012

Uvod

Magnetoplane ali Maglev

Halbachova namestitev

Zaključek

Bibliografija

Uvod

Predstavljamo vam projekt, katerega glavna tema je "Elektromagnetna vozila in aparati". Ko smo se lotili tega dela, smo ugotovili, da je za nas najbolj zanimiv transport magnetne levitacije.

Pred kratkim je slavni angleški pisatelj znanstvene fantastike Arthur Clarke naredil še eno napoved. "... Morda smo na robu ustvarjanja novega tipa vesoljskega plovila, ki bo lahko zapustilo Zemljo z minimalnimi stroški s premagovanjem gravitacijske pregrade," je dejal. "Potem bodo današnji projektili takšni, kot so bili baloni pred prvo svetovno vojno." Na čem temelji ta sodba? Odgovor je treba iskati v sodobnih idejah transporta magnetne levitacije.

Magnetoplane ali Maglev

Magnetoplane ali Maglev (iz angleškega magnetna levitacija) je vlak na magnetnem vzmetenju, ki ga poganjajo in nadzorujejo magnetne sile. Tak vlak se za razliko od tradicionalnih vlakov med gibanjem ne dotika površine tirnice. Ker je med vlakom in vozno površino vrzel, je trenje odpravljeno in edina zavorna sila je sila aerodinamičnega upora.

Hitrost, ki jo doseže maglev, je primerljiva s hitrostjo letala in omogoča konkurenco letalskim prevozom na kratkih (za letalstvo) razdaljah (do 1000 km). Čeprav sama ideja takšnega prevoza ni nova, ekonomske in tehnične omejitve niso omogočile, da bi se v celoti razvil: za javno uporabo je bila tehnologija utelešena le nekajkrat. Maglev trenutno ne more uporabljati obstoječe prometne infrastrukture, čeprav obstajajo projekti z umestitvijo elementov magnetne ceste med tirnice konvencionalne železnice ali pod cestno dno.

O potrebi po magnetnih levitacijskih vlakih (MAGLEV) se razpravlja že vrsto let, vendar so rezultati poskusov njihove dejanske uporabe odvračali. Najpomembnejša pomanjkljivost vlakov MAGLEV je v posebnosti delovanja elektromagnetov, ki zagotavljajo levitacijo avtomobilov nad tirom. Elektromagneti, ki niso ohlajeni v stanje superprevodnosti, porabijo ogromne količine energije. Ko se v platnu uporabljajo superprevodniki, bodo stroški njihovega hlajenja izničili vse ekonomske prednosti in možnost izvedbe projekta.

Alternativo predlaga fizik Richard Post iz Nacionalnega laboratorija Lawrence Livermore v Kaliforniji. Njegovo bistvo je v uporabi trajnih magnetov, ne elektromagnetov. Prej uporabljeni trajni magneti so bili prešibki za dvigovanje vlaka, Post pa uporablja metodo delnega pospeška, ki jo je razvil upokojeni fizik Klaus Halbach iz Nacionalnega laboratorija Lawrence Berkley. Halbach je predlagal metodo za razporeditev trajnih magnetov tako, da se njihova skupna polja koncentrirajo v eno smer. Inductrack – kot je Post imenoval sistem – uporablja Halbachove instalacije, vgrajene v dno avtomobila. Sam splet je urejeno polaganje zavojev izoliranega bakrenega kabla.

Halbachova namestitev

Halbachova instalacija koncentrira magnetno polje na določeni točki, na drugih pa ga zmanjša. Ko je nameščen na dnu avtomobila, generira magnetno polje, ki inducira zadostne tokove v navitjih proge pod premikajočim se avtomobilom, da dvigne avtomobil za nekaj centimetrov in ga stabilizira (slika 1). Ko se vlak ustavi, učinek levitacije izgine in vagoni se spustijo na dodatno podvozje.

riž. 1 Halbachova namestitev

Slika prikazuje 20-metrski testni poligon za vlake MAGLEV Inductrack, ki vsebuje približno 1000 pravokotnih induktivnih navitij, vsaka široka 15 cm.V ospredju je testni voziček in električni tokokrog. Aluminijaste tirnice vzdolž proge podpirajo voziček, dokler ni dosežena stabilna levitacija. Halbachove instalacije zagotavljajo: pod dnom - levitacijo, ob straneh - stabilnost.

Ko vlak doseže hitrost 1–2 km / h, magneti proizvedejo dovolj tokov, da vlak lebdijo v induktivnih navitjih. Silo, ki poganja vlak, ustvarjajo elektromagneti v intervalih vzdolž proge. Polja elektromagnetov utripajo tako, da odbijajo Halbachove naprave, nameščene na vlak, in ga premikajo naprej. Kot pravi Post, s pravilno postavitvijo Halbachovih inštalacij avtomobili v nobenem primeru ne bodo izgubili ravnotežja, vse do potresa. Trenutno je NASA na podlagi uspeha Postovega demonstracijskega dela v merilu 1/20 podpisala 3-letno pogodbo s svojo ekipo v Livermoru za nadaljnje raziskave koncepta za učinkovitejše izstrelitev satelitov v orbito. Predvideva se, da bo ta sistem uporabljen kot ojačevalnik za večkratno uporabo, ki bi raketo pospešil do hitrosti približno 1 Mach, preden bi na njej vklopili glavne motorje.

Kljub vsem težavam pa ostajajo možnosti za uporabo vozil z magnetno levitacijo zelo mamljive. Tako se japonska vlada pripravlja na nadaljevanje dela na bistveno novi vrsti zemeljskega prometa - vlakih z magnetno levitacijo. Po zagotovilih inženirjev so avtomobili Maglev sposobni prevoziti razdaljo med dvema največjima naseljenima središčema Japonske - Tokiom in Osako - v samo 1 uri. Trenutni hitri železniški hitri vlaki za to potrebujejo 2,5-krat dlje.

Skrivnost hitrosti "Magleva" je v tem, da se avtomobili, obešeni v zraku s silo elektromagnetnega odbijanja, premikajo ne vzdolž proge, ampak nad njo. To popolnoma odpravi izgube, ki so neizogibne, ko se kolesa drgnejo ob tirnice. Leta testiranja v prefekturi Yamanashi na 18,4 km dolgem testnem odseku so potrdila zanesljivost in varnost tega transportnega sistema. Avtomobili, ki so se gibali v samodejnem načinu, brez obremenitve potnikov, so razvili hitrost 550 km / h. Dosedanji rekord hitrih železniških prevozov pripadajo Francozom, katerih vlak TGV je leta 1990 med testi pospešil do 515 km/h.

Premisleki glede delovanja vozil z magnetno levitacijo

Japonce skrbijo tudi gospodarske težave, predvsem pa vprašanje donosnosti superhitre proge Maglev. Danes med Tokiom in Osako vsako leto potuje približno 24 milijonov ljudi, 70 % potnikov uporablja železniško progo za visoke hitrosti. Po izračunih futurologov bo revolucionarni razvoj računalniškega komunikacijskega omrežja neizogibno privedel do zmanjšanja potniškega prometa med dvema največjima središčema države. Pri obremenitvi transportne linije lahko vpliva tudi začrtani upad števila aktivnega prebivalstva države

Ruski projekt odprtja vlakov z magnetno levitacijo iz Moskve v Sankt Peterburg v bližnji prihodnosti ne bo izveden, je konec februarja 2011 na tiskovni konferenci v Moskvi povedal vodja Zvezne agencije za železniški promet Mihail Akulov. Pri tem projektu lahko pride do težav, saj ni izkušenj z upravljanjem magnetnih levitacijskih vlakov v zimskih razmerah, je dejal Akulov in dejal, da je tak projekt predlagala skupina ruskih razvijalcev, ki so prevzeli izkušnje Kitajske. Hkrati je Akulov opozoril, da je zamisel o oblikovanju hitre avtoceste Moskva - Sankt Peterburg danes znova aktualna. Predlagano je bilo predvsem združiti ustvarjanje hitre avtoceste z vzporedno gradnjo avtoceste. Vodja agencije je dodal, da so močne poslovne strukture iz Azije pripravljene sodelovati v tem projektu, ne da bi navedel, za katere strukture gre.

Tehnologije magnetnega vzmetenja vlaka

Trenutno obstajajo 3 glavne tehnologije za magnetno vzmetenje vlakov:

1. O superprevodnih magnetih (elektrodinamično vzmetenje, EDS).

Superprevodni magnet - solenoid ali elektromagnet z navitjem iz superprevodnega materiala. Superprevodno navitje ima nič ohmskega upora. Če je tako navitje v kratkem stiku, potem električni tok, induciran v njem, ostane praktično neomejen.

Magnetno polje neprekinjenega toka, ki kroži skozi navitje superprevodnega magneta, je izjemno stabilno in brez pulzacij, kar je pomembno za številne aplikacije v znanstvenih raziskavah in tehnologiji. Navitje superprevodnega magneta izgubi lastnost superprevodnosti, ko temperatura naraste nad kritično temperaturo Tk superprevodnika, ko se v navitju doseže kritični tok Ik ali kritično magnetno polje Hk. Glede na to za navitja superprevodnih magnetov. Uporabljajo se materiali z visokimi vrednostmi Тк, Iк in Нк.

2. Na elektromagnete (elektromagnetno vzmetenje, EMS).

3. Na trajnih magnetih; je nov in potencialno najbolj ekonomičen sistem.

Sestava lebdi zaradi odbijanja istih polov magnetov in, nasprotno, privlačnosti različnih polov. Gibanje izvaja linearni motor.

Linearni motor je elektromotor, pri katerem je eden od elementov magnetnega sistema odprt in ima razporejeno navitje, ki ustvarja potujoče magnetno polje, drugi pa je izdelan v obliki vodila, ki zagotavlja linearno gibanje gibljivega dela. motorja.

Trenutno obstaja veliko modelov za linearne motorje, vendar jih lahko vse razdelimo v dve kategoriji - motorji z nizkim pospeškom in motorji z visokim pospeškom.

Motorji z nizkimi pospeški se uporabljajo v javnem prometu (maglev, monotirnica, podzemna železnica). Motorji z visokim pospeškom so precej majhni in se običajno uporabljajo za pospeševanje predmeta visoka hitrost in ga nato spusti. Pogosto se uporabljajo za raziskave trkov s hiperhitrostjo, kot so orožja ali izstrelitve vesoljskih plovil. Linearni motorji se pogosto uporabljajo tudi v pogonih za pomikanje obdelovalnih strojev in v robotiki. ki se nahaja bodisi na vlaku, bodisi na progi ali oboje. Resna konstrukcijska težava je velika teža dovolj močnih magnetov, saj je za vzdrževanje ogromne sestave v zraku potrebno močno magnetno polje.

Po izreku S. Earnshawa (včasih pišejo Earnshaw) so statična polja, ki jih ustvarjajo izključno elektromagneti in trajni magneti, nestabilna, v nasprotju s polji diamagnetov.

Diamagneti so snovi, ki so magnetizirane v smeri zunanjega magnetnega polja, ki deluje nanje. V odsotnosti zunanjega magnetnega polja diamagneti nimajo magnetnega momenta. in superprevodni magneti. Obstajajo stabilizacijski sistemi: senzorji nenehno merijo razdaljo od vlaka do tira in s tem se spreminja napetost na elektromagnetih.

Načelo gibanja vozil na magnetni blazini si lahko ogledate na naslednjem diagramu.

Prikazuje princip gibanja vozil naprej, pod vplivom sprememb magnetnih polj. Razporeditev magnetov omogoča, da se avto potegne naprej do nasprotnega pola in s tem premakne celotno konstrukcijo.

Najbolj podrobna magnetna namestitev Sami je prikazana na diagramuzasnove magnetnega vzmetenja in električnega pogona posadke na osnovi linearnih asinhronih strojev

riž. 1. Zasnova magnetnega vzmetenja in električnega pogona vozila na osnovi linearnih asinhronih strojev:
1 - induktor magnetnega vzmetenja; 2 - sekundarni element; 3 - pokrov; 4.5 - zobje in navitje induktorja vzmetenja; 6.7 - prevodna kletka in magnetno vezje sekundarnega elementa; 8 - osnova; 9 platforma; 10 - telo posadke; 11, 12 - vzmeti; 13 - blažilnik; 14 - mrena; 15 - cilindrični tečaj; 16 - drsni ležaj; 17 - nosilec; 18 - stop; 19 - palica. Von - hitrost magnetnega polja: Fn - dvižna sila vzmetenje: Wb - indukcija delovne reže vzmetenja

Slika 2. Zasnova vlečnega linearnega indukcijskega motorja:
1 - vlečni pogonski induktor; 2 - sekundarni element; 3 - magnetno jedro pogonskega induktorja; 4 - tlačne plošče pogonskega induktorja; 5 - zobje pogonskega induktorja; 6 - tuljave navitja pogonskega induktorja; 7 - osnova.

Prednosti in slabosti transporta z magnetno levitacijo

dostojanstvo

• Teoretično najvišja hitrost, ki jo je mogoče doseči na serijsko proizvedenem (nešportnem) kopenskem vozilu.
• Nizka raven hrupa.

Pomanjkljivosti

• Visoki stroški ustvarjanja in vzdrževanja skladbe.
• Teža magneta, poraba električne energije.
• Elektromagnetno polje, ki ga ustvarja magnetno vzmetenje, je lahko škodljivo za vlakovno osebje in/ali lokalne prebivalce. Tudi vlečni transformatorji, ki se uporabljajo na AC-elektrificiranih železnicah, so škodljivi za strojevodje, vendar je v tem primeru poljska jakost za red večja. Možno je tudi, da bodo linije Maglev nedostopne za ljudi, ki uporabljajo srčne spodbujevalnike.
• Pri visoki hitrosti (stotine km / h) bo treba nadzorovati vrzel med cesto in vlakom (nekaj centimetrov). To zahteva izjemno hitre krmilne sisteme.
• Potrebna je kompleksna tirna infrastruktura.

Na primer, puščica za maglev predstavlja dva odseka ceste, ki se izmenjujeta glede na smer zavoja. Zato je malo verjetno, da bodo Maglev linije tvorile bolj ali manj razvejana omrežja z razcepi in križišči.

Razvoj novih načinov prevoza

Delo na ustvarjanju hitrih brezkolesnih vlakov na magnetni blazini poteka že dolgo, zlasti v Sovjetski zvezi od leta 1974. Vendar pa do zdaj ostaja problem najbolj obetavnega transporta prihodnosti odprt in je široko področje delovanja.

riž. 2 Model vlaka na magnetni levitaciji

Na sliki 2 je prikazan model magnetnega levitacijskega vlaka, kjer so se razvijalci odločili obrniti celoten mehanski sistem na glavo. Železniška proga je sklop armiranobetonskih podpor, razporejenih na določenih enakih razdaljah s posebnimi odprtinami (okni) za vlake. Tirnic ni. zakaj? Dejstvo je, da je model obrnjen, sam vlak pa služi kot tirnica, v oknih nosilcev pa so nameščena kolesa z elektromotorji, katerih hitrost vrtenja daljinsko nadzoruje strojevodja. Tako se zdi, da vlak leti po zraku. Razdalje med nosilci so izbrane tako, da je vlak v vsakem trenutku svojega gibanja vsaj v dveh ali treh od njih, en vagon pa ima dolžino večjo od enega razpona. To omogoča ne samo, da vlak ostane obešen, ampak se hkrati, če eno od koles odpove kakršna koli podpora, gibanje nadaljuje.

Prednosti uporabe tega modela so dovolj. Prvič, to je prihranek pri materialih, drugič, teža vlaka se znatno zmanjša (ni motorji ali kolesa niso potrebni), tretjič, tak model je izjemno okolju prijazen, in četrtič, za polaganje takšne proge v gosto naseljenem mestu ali teren z neravnim terenom, je veliko lažje kot pri standardnih načinih prevoza.

Vendar ne moremo omeniti pomanjkljivosti. Na primer, če ena od podpor močno odstopa v mejah proge, bo to povzročilo katastrofo. Čeprav so v okviru konvencionalnih železnic možne nesreče. Drugo vprašanje, ki vodi do močnega dviga stroškov tehnologije, je fizična obremenitev nosilcev. Na primer, rep vlaka, ki zapusti določeno odprtino, če govorimo s preprostimi besedami, tako rekoč, "visi" in izvaja veliko obremenitev na naslednjo oporo, medtem ko se težišče samega vlaka premakne tudi, kar vpliva na vse podpore kot celoto. Približno enaka situacija se zgodi, ko glava vlaka zapusti odprtino in tudi "visi", dokler ne doseže naslednje opore. Izkaže se nekakšen zamah. Kako nameravajo projektanti rešiti ta problem (s pomočjo glavnega krila, velike hitrosti, zmanjševanja razdalje med nosilci ...), še ni jasno. Vendar obstajajo rešitve. In tretji problem so zavoji. Ker so se razvijalci odločili, da je dolžina avtomobila več kot en razpon, se postavlja vprašanje zavojev

riž. 3 Visokohitrostni struni transport Yunitskiy

Kot alternativa temu obstaja izključno ruski razvoj, imenovan Yunitskiy High-Speed ​​String Transport (UST). V njegovem okviru je predlagana uporaba prednapetih tirnic-strun, dvignjenih na nosilce do višine 5-25 metrov, po katerih se premikajo štirikolesni transportni moduli. Izkazalo se je, da je cena UST veliko nižja - 600-800 tisoč dolarjev na en kilometer, z infrastrukturo in voznim parkom pa 900-1200 tisoč dolarjev na km.

riž. 4 Primer enotirnega prometa

Toda bližnja prihodnost se še vedno vidi za običajnim delovanjem monotirnice. Poleg tega se v okviru monotirnih sistemov zdaj umaknejo najnovejša tehnologija za avtomatizacijo transporta. Na primer, ameriška korporacija Taxi 2000 ustvari monotirni sistem avtomatskih taksijev SkyWeb Express, ki lahko potujejo tako znotraj mesta kot zunaj njega. V teh taksijih ne potrebujete voznika (tako kot v znanstvenofantastičnih knjigah in filmih). Navedete cilj, taksi pa vas bo sam odpeljal tja in samostojno zgradil najboljšo pot. Tu se izkaže vse - tako varnost kot natančnost. Taxi 2000 je trenutno najbolj realističen in izvedljiv projekt

Zaključek

Vlaki z magnetno levitacijo veljajo za enega najbolj obetavne vrste transport prihodnosti. Vlaki z magnetno levitacijo se od navadnih vlakov in monotirnic razlikujejo po popolni odsotnosti koles - pri premikanju se zdi, da avtomobili zaradi delovanja magnetnih sil lebdijo nad eno široko tirnico. Posledično lahko hitrost takšnega vlaka doseže 400 km / h, v nekaterih primerih pa lahko tak prevoz nadomesti letalo. Trenutno se v svetu v praksi izvaja le en projekt magnetne ceste, imenovan tudi Transrapid.

Številni razvoji in projekti so stari že 20-30 let. In glavna naloga njihovih ustvarjalcev je pritegniti vlagatelje. Sam problem transporta je precej pomemben, saj pogosto kupujemo nekatere izdelke tako drago, ker je bilo veliko porabljenega za njihov prevoz. Druga težava je ekologija, tretja velika obremenjenost prometnih poti, ki se iz leta v leto povečuje, pri nekaterih vrstah prometa pa tudi za desetine odstotkov.

Upajmo, da se bomo v bližnji prihodnosti tudi sami lahko vozili s transportom z magnetno blazino. Čas se premika ...

Bibliografija

1. Drozdova T.E. Teoretična osnova napredne tehnologije. - Moskva: MGOU, 2001 .-- 212 str.
2. Znanost o materialih in tehnologija konstrukcijskih materialov / Tyalina L.N., Fedorova N.V. Vadnica... - Tambov: TSTU, 2006 .-- 457 str.
3. Metode varovanja celinskih voda pred onesnaženjem in izčrpavanjem / ur. I. K. Gavič - M .: UNITI-DANA, 2002 .-- 287 str.
4. Metode čiščenja industrijskih odpadnih voda / Žukov A.I. Mongait I.L., Rodziller I.D. - M .: Infra-M, 2005 .-- 338 str.
5. Osnove tehnologij najpomembnejših panog / ur. Sidorova I.A. Univerzitetni učbenik. - M .: podiplomska šola, 2003 .-- 396 str.
6. Sistem tehnologij najpomembnejših vej nacionalnega gospodarstva / Dvortsin M.D., Dmitrienko V.V., Krutikova L.V., Mashikhina L.G. Vadnica. - Habarovsk: KhPI, 2003 .-- 523 str.

• Vlaki z magnetno levitacijo lahko dosežejo večje hitrosti kot običajni vlaki.
• Vlaki z magnetno levitacijo proizvajajo manj hrupa kot običajni vlaki.
• Vlaki z magnetno levitacijo skrajšajo potovalni čas potnikov.
• Vlaki z magnetno levitacijo uporabljajo vire električne energije, ki manj onesnažujejo ozračje.

Slabosti vlakov z magnetno levitacijo

• Magnetni vlaki so dražji od običajnih vlakov.
• Vlaki z magnetno levitacijo zahtevajo posebno usposabljanje osebja.
• Superprevodni magnetni levitacijski vlaki za ustvarjanje levitacije uporabljajo močne elektromagnete, nameščene na tirnici. To postavlja problem zaščite potnikov pred učinki močnih magnetnih polj.
• Nepričakovan padec napetosti bo povzročil, da bodo avtomobili superprevodnega magnetnega levitacijskega vlaka potonili na tirnico. Pri visoki hitrosti je to lahko nevarno (pri upravljanju vlakov, kot je Inductrack, se takšne težave ne pojavijo, saj bodo kolesa vlaka omogočila, da se avtomobili premikajo po vztrajnosti, dokler se popolnoma ne ustavijo).
• Močan bočni sunek vetra lahko moti delovanje vlaka z magnetno levitacijo, ki premakne vagone in povzroči, da pridejo v stik z tirnico. Težave lahko povzroči tudi sneg ali led na tirnici.

vprašanje

Kako izolirati potnike pred močnimi magnetnimi polji na vlaku s superprevodno magnetno blazino?

Odgovori

Kočije ali vsaj kupe so lahko izdelani iz feromagnetnega materiala (na primer jekla), ki blokira linije magnetne indukcije. Na žalost je jeklo veliko težje od aluminija, ki se običajno uporablja pri gradnji vlakov. Aluminij ni feromagneten in ne zagotavlja zaščite pred magnetnimi polji, razen če se nanj uporabijo visokonapetostni tokovi, ki so potencialno nevarni za potnike.

vprašanje

Bo vlak z magnetno levitacijo premagal strm hrib ali goro? Ali bo zdrsnil po pobočju in ostal v dolini, če ne bo trenja za zaviranje?

Odgovori

Linearni indukcijski motorji, ki se uporabljajo v vlakih z magnetno levitacijo, so sposobni dvigniti takšne vlake na strmejših klancih kot običajni vlaki. Poleg tega linearni asinhronski motorji preklopijo na vzvratno zaviranje, kar preprečuje, da bi se vlak kotal navzdol z delovanjem proti gravitaciji.

Od izuma parnih lokomotiv je minilo že več kot 200 let. Od takrat železniški promet postala najbolj iskana za prevoz potnikov in blaga. Vendar pa si znanstveniki aktivno prizadevajo za izboljšanje te metode gibanja. Rezultat je bil nastanek vlaka z magnetno levitacijo.

Ideja se je pojavila v začetku dvajsetega stoletja. A tega takrat in v tistih razmerah ni bilo mogoče uresničiti. In šele v poznih 60-ih - zgodnjih 70-ih letih so v Zvezni republiki Nemčiji sestavili magnetno stezo, kjer so lansirali vozilo nova generacija. Nato se je premikal z največjo hitrostjo 90 km/h in je lahko sprejel le 4 potnike. Leta 1979 je bil moderniziran vlak z magnetno levitacijo, ki je lahko prevažal 68 potnikov, ki so potovali 75 kilometrov na uro. Hkrati je bila na Japonskem izdelana drugačna različica Maglev. Pospešil je do 517 km / h.

Danes je hitrost vlakov z magnetno levitacijo lahko prava tekmica letalom. Magnetoplano bi lahko resno konkuriralo letalskim prevoznikom. Edina ovira je, da Maglev ne morejo drseti po običajnih železniških tirih. Potrebujejo posebne avtoceste. Poleg tega se domneva, da je potrebno zračna blazina magnetno polje lahko negativno vpliva na bolj zdravega človeka.

Magnetoplano se ne premika po tirnicah, leti v pravem pomenu besede. Na nizki višini (15 cm) od površine magnetne sledi. Zaradi delovanja elektromagnetov se dvigne nad progo. To pojasnjuje neverjetno hitrost.

Maglev platno izgleda kot niz betonskih plošč. Magneti se nahajajo pod to površino. Umetno ustvarijo magnetno polje, skozi katerega »potuje« vlak. Med vožnjo ni trenja, zato se za zaviranje uporablja aerodinamični upor.

Če je vklopljen preprost jezik razložite načelo delovanja, izkazalo se bo tako. Ko se par magnetov približa drug drugemu z istimi poli, se zdi, da se odbijata. Izkaže se magnetna blazina. In ko se nasprotna pola približata, se magneti pritegnejo in vlak se ustavi. To osnovno načelo je osnova za delovanje magnetoplana, ki se premika po zraku na nizki nadmorski višini.

Danes se uporabljajo 3 tehnologije magnetnega vzmetenja.

1. Elektrodinamično vzmetenje, EDS.

Z drugimi besedami, imenujemo ga za superprevodne magnete, torej za variacije z navitjem iz superprevodnega materiala. To navitje ima nič ohmskega upora. In če je v kratkem stiku, potem električni tok v njem vztraja neskončno dolgo.

2. Elektromagnetno vzmetenje, EMS (ali elektromagneti).

3. Na trajnih magnetih. To je danes najcenejša tehnologija. Postopek gibanja zagotavlja linearni motor, to je elektromotor, kjer je en element magnetnega sistema odprt in ima razporejeno navitje, ki ustvarja potujoče magnetno polje, drugi pa je izdelan v obliki vodila, ki je odgovoren za linearno gibanje gibljivega dela motorja.

Mnogi mislijo: ali je to varen vlak, ne bo padel? Seveda ne bo padlo. To ne pomeni, da Maglev nič ne drži na cesti. Na tir se naslanja s pomočjo posebnih "krempljev", ki se nahajajo na dnu vlaka, v katerih so elektromagneti, ki vlak dvignejo v zrak. Obstajajo tudi tisti magneti, ki magnetoplano držijo na progi.

Tisti, ki so se vozili z Maglevom, pravijo, da niso doživeli nič navdihujočega. Vlak je tako tih, da se dih jemajoče hitrosti ne čuti. Predmeti zunaj okna hitro letijo mimo, vendar se nahajajo zelo daleč od steze. Magnetoplano pospešuje gladko, tako da tudi preobremenitev ni čutiti. Zanimiv in nenavaden je le trenutek, ko se vlak dvigne.

Torej, glavne prednosti maglev:

• največja možna hitrost gibanja, ki se doseže s kopenskim (nešportnim) transportom,
• potrebna je majhna količina električne energije,
• nizki stroški vzdrževanja zaradi pomanjkanja trenja,
• tiho gibanje.

pomanjkljivosti:

• potreba po velikih finančni stroški med gradnjo in vzdrževanjem proge,
• elektromagnetno polje lahko škoduje zdravju tistih, ki delajo na teh progah in živijo v okolici,
• za nenehno spremljanje razdalje med vlakom in tirom so potrebni hitro delujoči krmilni sistemi in težki instrumenti,
• potrebna je kompleksna postavitev tira in cestna infrastruktura.

Magnetoplane ali Maglev (iz angleškega magnetna levitacija) je vlak na magnetnem vzmetenju, ki ga poganjajo in nadzorujejo magnetne sile. Tak vlak se za razliko od tradicionalnih vlakov med gibanjem ne dotika površine tirnice. Ker je med vlakom in vozno površino vrzel, je trenje odpravljeno in edina zavorna sila je sila aerodinamičnega upora.

Hitrost, ki jo doseže maglev, je primerljiva s hitrostjo letala in omogoča konkurenco letalskim prevozom na kratkih (za letalstvo) razdaljah (do 1000 km). Čeprav sama ideja takšnega prevoza ni nova, ekonomske in tehnične omejitve niso omogočile, da bi se v celoti razvil: za javno uporabo je bila tehnologija utelešena le nekajkrat. Maglev trenutno ne more uporabljati obstoječe prometne infrastrukture, čeprav obstajajo projekti z umestitvijo elementov magnetne ceste med tirnice konvencionalne železnice ali pod cestno dno.

Trenutno obstajajo 3 glavne tehnologije za magnetno vzmetenje vlakov:

1. O superprevodnih magnetih (elektrodinamično vzmetenje, EDS).

Ustvarjeno v Nemčiji” železnica prihodnosti «je že prej izzval proteste prebivalcev Šanghaja. A tokrat so oblasti, prestrašene demonstracij, ki grozijo, da bodo izbruhnile v velike nemire, obljubile, da se bodo ukvarjale z vlaki. Da bi pravočasno ustavili demonstracije, so uradniki na mestih, kjer najpogosteje potekajo množični protesti, postavili celo video kamere. Kitajska množica je zelo organizirana in mobilna, lahko se zbere v nekaj sekundah in se spremeni v demonstracijo s slogani.

To so največje ljudske predstave v Šanghaju od protijaponskih pohodov leta 2005. To ni prvi protest, ki ga povzroča zaskrbljenost Kitajcev zaradi vse slabšega okolja. Lani poleti so množice tisoče protestnikov prisilile vlado, da je odložila gradnjo kemičnega kompleksa.

Šanghajski maglev vlak je prva svetovna komercialna maglev železnica in najdražji železniški projekt na Kitajskem.

Projekt se je začel komercialno izkoriščanje od 1. januarja 2004. Njegova cena je približno 1,6 milijarde ameriških dolarjev (10 milijard juanov).

Tako visoki stroški so bili povezani predvsem z dejstvom, da večina trase poteka po močvirnatih območjih, zato so morali gradbeniki za vsako oporo preleta (in tukaj jih je veliko, vsak 25 metrov). Mimogrede, ponekod debelina tega vzglavnika doseže 70 m.

Mimogrede, linija Shanghai Maglev ni najdaljša med hitrimi cestami, njena dolžina je le 30 kilometrov od mednarodnega letališča Pudong do podzemne postaje Longyang Lu v Šanghaju.

Toda to razdaljo "Shanghai Maglev" premaga v samo 7:20 ali 8:10 minut (odvisno od časa dneva). Vlak ima najvišjo hitrost 431 km / h, njegova povprečna hitrost pa je približno 250 km / h.

Res je, s svojo največjo hitrostjo hiti le 1,5 minute, saj ni nikjer toliko pospešiti, razdalja ni zelo velika.

Linija obratuje od 6.45 do 21.30, v intervalih od 15 do 20 minut.

Cena vozovnice je približno 7,3 USD v eno smer. Za potnike z letalskimi vozovnicami - 5,81 USD. VIP vstopnice stanejo približno dvakrat več kot standardne vstopnice.