קטגוריות: עובדות מעניינות, חדשות חשמליות מעניינות
מספר צפיות: 53539
הערות לכתבה: 4
הדבר המעניין ביותר ברכבות במתלים מגנטיים
Magnetoplan או Maglev (מאנגלית לרחף מגנטי באנגלית) היא רכבת על מתלה מגנטי, מונעת ונשלטת על ידי כוחות מגנטיים. הרכב כזה, שלא כמו רכבות מסורתיות, אינו נוגע במשטח המעקה בזמן תנועה. מכיוון שיש פער בין הרכבת למשטח התנועה, חיסול מתבטל, וכוח הגרירה היחיד הוא כוח הגרירה האווירודינמית.
המהירות שאפשר להשיג על ידי המוגלג דומה למהירות המטוס ומאפשרת לכם להתמודד עם תנועה אווירית במרחקים קטנים (לתעופה) (עד 1000 ק"מ). למרות שעצם הובלה כזו אינו חדש, המגבלות הכלכליות והטכניות לא אפשרו לו להתפתח באופן מלא: לשימוש הציבור, הטכנולוגיה יושמה רק מספר פעמים. נכון לעכשיו, מגלב לא יכולה להשתמש בתשתית התחבורה הקיימת, אם כי ישנם פרויקטים עם מיקום האלמנטים של הכביש המגנטי בין מסילות הרכבת המקובלת או מתחת למסילה.
סקירה כללית של הרכבת המתלים המגנטיים
כרגע קיימות 3 טכנולוגיות עיקריות לתליה מגנטית של רכבות:
1. על מגנטים מוליכים-על (השעיה אלקטרודינאמית, EDS).
מגנט מוליך-על - סולנואיד או אלקטרומגנט עם סלילה של חומר מוליך-על. להתפתלות במצב של מוליכות-על יש אפס התנגדות אוהם. אם מסלול כזה מתעגל, אז הזרם החשמלי המושרה בו נשמר כמעט בכל עת.
השדה המגנטי של הזרם הבלתי מוערך המסתובב דרך סלילתו של המגנט המוליך העל יציב ביותר ונקי אדוות, מה שחשוב למספר יישומים בתחום המחקר והטכנולוגיה המדעיים. סלילת מגנט מוליך-על מאבדת את תכונת המוליכות העל שלו כאשר הטמפרטורה עולה מעל הטמפרטורה הקריטית Tk של המוליך-העל, כאשר הזרם הקריטי Ik או השדה המגנטי הקריטי Hk מגיע למפתל. בהינתן זאת, עבור פיתולי מגנטים מוליכים-על. להחיל חומרים עם ערכים גבוהים של Tk, Ik ו- Nk.
2. על אלקטרומגנטים (מתלים אלקטרומגנטיים, EMS).
3. על מגנטים קבועים; זוהי מערכת חדשה ואולי גם החסכונית ביותר.
הקומפוזיציה מרחפת בגלל הדחיית אותם קטבים של מגנטים, ולהיפך, משיכה של קטבים שונים. התנועה מתבצעת על ידי מנוע לינארי.
מנוע לינארי הוא מנוע חשמלי בו אחד האלמנטים של המערכת המגנטית פתוח ויש לו סלילה מורחבת היוצרת שדה מגנטי נע, והשני מיוצר בצורת מדריך המספק תנועה ליניארית של החלק הנע של המנוע.
בימינו פותחו פרויקטים רבים של מנוע לינארי, אך ניתן לחלק את כולם לשתי קטגוריות - מנועי תאוצה נמוכה ומנועי תאוצה גבוהה.
מנועי תאוצה נמוכים משמשים בתחבורה ציבורית (מגלב, מונורייל, רכבת תחתית). מנועי תאוצה גבוהים הם קטנים מאד, ומשמשים בדרך כלל להאצת חפץ במהירות גבוהה ואז לשחרורו. הם משמשים לרוב למחקר על התנגשויות מהירות יתר, כמו כלי נשק או משגרי חלליות. מנועים לינאריים נמצאים בשימוש נרחב גם בכונני הזנה של מכונות חיתוך מתכת, וגם ברובוטיקה. ממוקם ברכבת, או בדרך, או שניהם שם ושם. בעיית תכנון רצינית היא משקלם הגדול של מגנטים חזקים מספיק, מכיוון שנדרש שדה מגנטי חזק לשמירה על הרכב מסיבי באוויר.
לפי משפט Earnshaw (שנכתב לעיתים על ידי Earnshaw), שדות סטטיים שנוצרו על ידי אלקטרומגנטים ומגנטים קבועים בלבד אינם יציבים, שלא כמו שדות יהלומנים.
יהלומים - חומרים הממוגנטים לכיוון השדה המגנטי החיצוני הפועל עליהם. בהיעדר שדה מגנטי חיצוני, לדיגמנטים אין רגע מגנטי. ומגנטים מוליכים-על. ישנן מערכות ייצוב: חיישנים מודדים כל העת את המרחק מהרכבת למסילה ובהתאם, מתח על האלקטרומגנטים משתנה. פיתוחי המוגלגים הפעילים ביותר הם גרמניה ויפן.
יתרונות
-
באופן תיאורטי, המהירות הגבוהה ביותר שניתן להשיג בהובלה יבשתית סדרתית (לא ספורטיבית).
-
רעש נמוך.
חסרונות
-
העלות הגבוהה של יצירה ותחזוקה של מד.
-
משקל מגנטים, צריכת חשמל.
-
השדה האלקטרומגנטי שנוצר על ידי המתלה המגנטי עלול להזיק לצוותי הרכבת ו / או לתושבים מסביב. אפילו שנאי משיכה המשמשים ברכבות המחשמלות זרם חילופי מזיקים לנהגים, אך במקרה זה חוזק השדה הוא בסדר גודל גדול יותר. יתכן גם כי קווי הברגה לא יהיו זמינים לאנשים המשתמשים בקוצב.
-
זה יידרש במהירות גבוהה (מאות קמ"ש) לשלוט על הפער בין הכביש לרכבת (כמה סנטימטרים). זה דורש מערכות בקרה מהירות במיוחד.
-
תשתית נסיעות מורכבת נדרשת.
לדוגמא, החץ למוגלגל הוא שני קטעי דרך המחליפים זה את זה תלוי בכיוון הסיבוב. לכן לא סביר שקווי המוגלג יוצרים רשתות מסועפות פחות או יותר עם מזלגות וצמתים.
אפשרויות
ישנם פרויקטים של כבישים מגנטיים עם סוגים שונים של מתלים מגנטיים, למשל, הרכבת הצינורית מציעה לנטוש את המעקה ככזו ולהשתמש רק בתומכים טבעיים מרווחים תקופתיים.
יישום
M-Bahn בברלין
מערכת המוגלגים הציבורית הראשונה (M-Bahn) נבנתה בברלין בשנות השמונים.
דרך שאורכה 1.6 ק"מ חיברה בין שלוש תחנות מטרו מצומת הרכבת גליסרייק לגני התערוכה פוטסדאמר שטראסה. לאחר ניסויים ארוכים הדרך הייתה פתוחה לתנועת נוסעים ב- 28 באוגוסט 1989. המסע היה חופשי, המכוניות נשלטו אוטומטית ללא נהג, הכביש עבד רק בסופי שבוע. באזור בו הדרך התקרבה, היא הייתה אמורה לבצע בנייה המונית. הדרך נבנתה על זרוע קו המטרו לשעבר U2, שם הופרעה תנועה בגלל חלוקת גרמניה וההרס במהלך המלחמה. 18 ביולי 1991 הקו נכנס לפעולה מסחרית והוא נכלל במערכת המטרו בברלין.
לאחר חורבן חומת ברלין, אוכלוסיית ברלין הכפילה למעשה והיה צורך לחבר בין רשתות התובלה של מזרח ומערב. הדרך החדשה קטעה קו מטרו חשוב, והעיר נדרשה להבטיח תנועת נוסעים גבוהה. 13 יום לאחר ההפעלה המסחרית, ב- 31 ביולי 1991, החליטה העירייה לפרק את הכביש המגנטי ולשקם את המטרו. ב- 17 בספטמבר פורק הכביש, ובהמשך שוחזרה המטרו.
בירמינגהאם
מעבורת מוברחים מהירה נסעה משדה התעופה בירמינגהם לתחנת הרכבת הקרובה ביותר בין השנים 1984 ל -1995. אורך המסילה היה 600 מ 'ופער התלייה היה 1.5 ס"מ. לאחר עבודתו במשך 10 שנים, הכביש נסגר בגלל תלונות הנוסעים על אי הנוחות והוחלף על ידי מונורייל מסורתי.
שנחאי
הכישלון בכביש המוגלגים הראשון בברלין לא הרתיע את חברת טרנסראפיד, חברת בת של סימנס א.ג. ותיסן קרופ, מלהמשיך במחקר, ובהמשך קיבלה החברה צו מהממשלה הסינית לבנות קו מוגלי במהירות גבוהה (450 קמ"ש) משדה התעופה פודונג בשנחאי לשדה התעופה שנחאי. הדרך נפתחה בשנת 2002, אורכה 30 ק"מ. בעתיד מתוכנן להרחיב אותה עד לקצה השני של העיר לשדה התעופה הונגקיאו הישן ומשם דרומית מערבית להאנגז'ו, שאחריה צריך להיות 175 ק"מ.
יפן
ביפן נבדק דרך בסביבת מחוז יאמאנאשי בטכנולוגיית JR-Maglev. המהירות שהושגה במהלך הבדיקות עם MLX01-901 עם נוסעים ב- 2 בדצמבר 2003 הייתה 581 קמ"ש.
שם, ביפן, הוכנס מסלול חדש לפעילות מסחרית בפתיחת אקספו 2005 במארס 2005. קו 9 ק"מ לינימו (נגויה) כולל 9 תחנות. הרדיוס המינימלי הוא 75 מ ', המדרון המרבי הוא 6%. המנוע הליניארי מאפשר לרכבת להאיץ ל 100 קמ"ש בשניות. הקו משרת את האזור הצמוד למקום, אוניברסיטת אייצ'י, וחלקים מסוימים של נגקוטה. רכבות המיוצרות על ידי Chubu HSST Development Corp.
יש הוכחות לכך שהחברות היפניות לעיל בונות קו דומה בדרום קוריאה.
יפן תשיק רכבת כרית מגנטית
יפן מתכננת להשיק רכבת כרית מגנטית מהירה במיוחד בשנת הכספים 2025. בניית הקו והרכבות תעלה כ -45 מיליארד דולר, מדווח AFP.
הרכבת תשתמש טכנולוגיית ריחוף מגנטי (נקרא לפעמים מוגלג). שדה מגנטי מאפשר לקומפוזיציה, למרות כוח המשיכה של כדור הארץ, להתנשא מעל הקו ועקב תנועה זו הרבה יותר מהר מאשר לרכבת רגילה.
קו הרכבת המנופף המגנטי היחיד בעולם נמצא בשנחאי ואורך של 30.5 ק"מ. הרכבת נעה לאורכה במהירות של 430 קמ"ש.
קו יפני באורך 290 קילומטרים יחבר בין טוקיו לאזור שטרם מוגדר במרכז יפן. צפוי כי רכבות עם מנוע חשמלי לינארי יגיעו למהירויות של כ -500 קמ"ש.
הקמת הקו תבוצע על ידי חברת הרכבות המרכזית ביפן. (JR Central) שבשנת 2003 כבר ניסתה טכנולוגיית ריחוף מגנטי. הצוות המנוסה קבע אז שיא מהירות עולמי לרכבת: 581 קמ"ש. נזכיר כי שיא המהירות של רכבת רגילה שייך לצרפת - 574.8 קמ"ש.
החברה תוציא כ -45 מיליארד דולר על הפרויקט. בתחילה, היה צפוי שהממשלה מסבסדת חלקית את הקמת הקו, אולם תקוות אלה לא מומשו, כתוצאה מכך החברה תמצא כספים על ידי הגדלת החוב לטווח הארוך. ג'וניור-מגלב
JR-Maglev משתמש במתלים אלקטרודינמיים על מגנטים מוליכים-על (EDS), המותקנים הן על הרכבת והן על המסילה. בניגוד למערכת הטרנסראפיד הגרמנית (קו הפעלה משנגחאי לשדה התעופה של שנחאי בסין), ג'יי.אר-מגלב לא משתמשת בתכנית מונוייל: רכבות נעות בתעלה שבין המגנטים. תכנית כזו מאפשרת לך לפתח מהירות גבוהה יותר, מספקת בטיחות רבה יותר לנוסעים במקרה של פינוי וקלות פעולה.
תנועת המגלב נובעת מהמנוע הקווי.
שלא כמו מתלים אלקטרומגנטיים (EMS), רכבות שנוצרו בטכנולוגיית EDS דורשות גלגלים נוספים בעת נסיעה במהירות נמוכה (עד 150 קמ"ש). כשמגיעים למהירות מסוימת, הגלגלים מופרדים מהקרקע והרכבת "טסה" במרחק של כמה סנטימטרים מהשטח. במקרה של תאונה, הגלגלים מאפשרים גם עצירה רכה יותר של הרכבת. עם זאת, במחיר הקמה וההפעלה של מערכת EDS המיושמת על ידי JR-Maglev היא יקרה יותר ממערכת EMS Transrapid.
לבלימה במצב רגיל, משתמשים בבלמים אלקטרודינמיים. למקרי חירום, הרכבת מצוידת בבלמי אווירודינמיות ודיסק נשלפים על עגלות.
על הקו בימאנאשי נבדקות מספר רכבות עם צורות שונות של מסגרת האף: מהמחודד הרגיל, כמעט שטוח, באורך 14 מטרים, שנועד להיפטר מהכותנה הרועשת שמלווה את הרכבת הנכנסת למנהרה במהירות גבוהה. ניתן לשלוט ברכבת מוגלגים באופן מלא במחשב.הנהג עוקב אחר פעולת המחשב ומקבל תמונה של הנתיב דרך מצלמת הווידיאו (בתא הנהג אין חלונות מלפנים).
הסינים נגד "דרך העתיד"
תושבי שנחאי יצאו להפגנות המוניות נגד גאווה מקומית - מסילה כרית מגנטית ייחודית, שרכבותיה נראות כאילו עפות באוויר.
יתרה מזאת, לא מדובר בעובדים מורעבים למחצה שיצאו לרחובות, אלא נציגים ממעמד הביניים האמיצים. הם הפרו את איסור ההפגנות במדינה וקראו: "הצילו את הילדים, התנגדו לקרינה!"
מגנטים חזקים, כביכול, תולים את הרכבת מעל הרציף ודוחפים אותה קדימה במהירות של עד 430 קמ"ש. 1.4 מיליארד דולר שולמו כדי להשיק את המסלול הראשון - משדה התעופה למבואות העיר, וכעת בשנגחאי החליטו להאריך את הכביש הזה עוד 30 קילומטרים רחוק יותר דרך העיר.
"מתחשק לנו לגור במיקרוגל, הבתים שלנו פחתו, מתווכים מסרבים להתמודד איתנו כשהם מגלים שהבתים שלנו נמצאים בסמוך לתוואי הרכבת", התלוננו הסינים, שבתיהם היו בסמיכות ל"דרך העתיד " " לדבריהם, הכביש פולט חזק קרינה אלקטרומגנטית.
"מסילת העתיד" שנוצרה בגרמניה, וגרמה בעבר להפגנות מצד תושבי שנחאי. אך הפעם הרשויות, מבוהלות מהפגנות שאיימו לזלוג לתסיסה גדולה, הבטיחו להתמודד עם רכבות. על מנת לעצור את ההפגנות בזמן, פקידים אף ניתקו מצלמות וידיאו באותם המקומות בהם התקיימו הפגנות המוניות לרוב. הקהל הסיני מאוד מסודר ונייד, הוא יכול להתאסף תוך שניות ולהפוך להפגנה עם סיסמאות.
אלה הם ההופעות העממיות הגדולות בשנחאי מאז הצעדות האנטי-יפניות בשנת 2005. זו אינה המחאה הראשונה שנגרמה על ידי החשש הסיני מהסביבה המחמירה. בקיץ האחרון אלפי מפגינים אילצו את הממשלה לדחות את הקמת המתחם הכימי.
פרשנות
לדברי אקולוגי ה- WWF, הסכנה הגדולה ביותר מרכבות כריות מגנטיות היא מה שמכונה זיהום רעש. הרעש של הרכבות הללו הרבה יותר לא נעים ומעצבן מזה של הרכבות או הרכבות המקובלות. שהייה קבועה באזור הרעש הזה גורמת לתחושת חרדה, חוסר ביטחון, גירוי. כל צליל בצורה כזו או אחרת פועל בצורה מעצבנת על אנשים, ובעיקר אלה, מדגישים מומחים. בדרך כלל לא נצפות בעיות בקרינה, מגנטיות או תרמיות, מכיוון שרכבות כאלה עוברות על מרחקים קצרים ובמרווחי זמן גדולים.
ראה גם: מנוע מגנטי מינאטו
ראה גם באתר elektrohomepro.com
: