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Lo más interesante de los trenes con suspensión magnética.
Magnetoplan o Maglev (de la levitación magnética inglesa) es un tren en una suspensión magnética, conducido y controlado por fuerzas magnéticas. Tal composición, a diferencia de los trenes tradicionales, no toca la superficie del riel durante el movimiento. Dado que hay un espacio entre el tren y la superficie de movimiento, se elimina la fricción y la única fuerza de arrastre es la fuerza de arrastre aerodinámico.
La velocidad que puede alcanzar el muggle es comparable a la velocidad de la aeronave y le permite competir con el tráfico aéreo a distancias pequeñas (para la aviación) (hasta 1000 km). Aunque la idea misma de tal transporte no es nueva, las limitaciones económicas y técnicas no permitieron que se desarrollara completamente: para uso público, la tecnología se implementó solo algunas veces. Actualmente, Maglev no puede usar la infraestructura de transporte existente, aunque hay proyectos con la ubicación de los elementos de la carretera magnética entre los rieles de un ferrocarril convencional o debajo de la vía.
Descripción del tren de suspensión magnética
Por el momento, existen 3 tecnologías principales para la suspensión magnética de trenes:
1. En imanes superconductores (suspensión electrodinámica, EDS).
Imán superconductor - un solenoide o electroimán con un devanado de material superconductor. Un devanado en un estado de superconductividad tiene cero resistencia óhmica. Si dicho devanado está en cortocircuito, la corriente eléctrica inducida en él se mantiene durante casi cualquier momento.
El campo magnético de la corriente no amortiguada que circula a través del devanado del imán superconductor es extremadamente estable y libre de ondas, lo cual es importante para una serie de aplicaciones en investigación científica y tecnología. El devanado de un imán superconductor pierde su propiedad de superconductividad cuando la temperatura sube por encima de la temperatura crítica Tk del superconductor, cuando la corriente crítica Ik o el campo magnético crítico Hk alcanza el devanado. Dado esto, para bobinados de imanes superconductores. aplicar materiales con altos valores de Tk, Ik y Nk.
2. En electroimanes (suspensión electromagnética, EMS).
3. En imanes permanentes; Es un sistema nuevo y potencialmente el más económico.
La composición levita debido a la repulsión de los mismos polos de imanes y, por el contrario, a la atracción de diferentes polos. El movimiento se realiza mediante un motor lineal.
Un motor lineal es un motor eléctrico en el que uno de los elementos del sistema magnético está abierto y tiene un devanado expandido que crea un campo magnético móvil, y el otro está hecho en forma de una guía que proporciona un movimiento lineal de la parte móvil del motor.
Hoy en día, se han desarrollado muchos proyectos de motores lineales, pero todos se pueden dividir en dos categorías: motores de baja aceleración y motores de alta aceleración.
Los motores de baja aceleración se utilizan en el transporte público (maglev, monorraíl, metro). Los motores de alta aceleración tienen una longitud muy pequeña y generalmente se usan para acelerar un objeto a alta velocidad y luego soltarlo. A menudo se usan para la investigación de colisiones de hipervelocidad, como armas o lanzadores de naves espaciales. Los motores lineales también se usan ampliamente en accionamientos de alimentación de máquinas de corte de metales y en robótica. ubicado ya sea en el tren, o en el camino, o ambos allí y allá. Un grave problema de diseño es el gran peso de los imanes suficientemente potentes, ya que se requiere un campo magnético fuerte para mantener una composición masiva en el aire.
Según el teorema de Earnshaw (a veces escrito por Earnshaw), los campos estáticos creados por electroimanes e imanes permanentes por sí solos son inestables, a diferencia de los campos diamagnéticos.
Diamagnetos: sustancias que están magnetizadas en la dirección del campo magnético externo que actúa sobre ellas. En ausencia de un campo magnético externo, los diamagnetos no tienen un momento magnético. e imanes superconductores. Existen sistemas de estabilización: los sensores miden constantemente la distancia del tren a la vía y, en consecuencia, el voltaje en los electroimanes cambia. Los desarrollos muggles más activos son Alemania y Japón.
Ventajas
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Teóricamente, la velocidad más alta que se puede obtener en el transporte terrestre en serie (no deportivo).
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Bajo ruido.
Desventajas
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El alto costo de crear y mantener un medidor.
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Peso de imanes, consumo de energía.
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El campo electromagnético creado por la suspensión magnética puede ser dañino para entrenar a los equipos y / o residentes de los alrededores. Incluso los transformadores de tracción utilizados en ferrocarriles electrificados con corriente alterna son perjudiciales para los conductores, pero en este caso la intensidad de campo es un orden de magnitud mayor. También es posible que las líneas muggle no estén disponibles para las personas que usan marcapasos.
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Será necesario a alta velocidad (cientos de km / h) para controlar la brecha entre la carretera y el tren (varios centímetros). Esto requiere sistemas de control ultrarrápidos.
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Se requiere una infraestructura de viaje compleja.
Por ejemplo, la flecha para el muggle son dos secciones de la carretera que se reemplazan entre sí según la dirección de rotación. Por lo tanto, es poco probable que las líneas muggles formen redes más o menos ramificadas con bifurcaciones e intersecciones.
Opciones
Hay proyectos de caminos magnéticos con varios tipos de suspensión magnética, por ejemplo, Tubular Rail ofrece abandonar el carril como tal y usar solo soportes anulares espaciados periódicamente.
Implementación
M-Bahn en Berlín
El primer sistema público muggle (M-Bahn) se construyó en Berlín en la década de 1980.
Una carretera de 1,6 km de largo conectaba 3 estaciones de metro desde el cruce ferroviario Gleisdreieck hasta el recinto ferial Potsdamer Strasse. Después de largas pruebas, la carretera estaba abierta para el tráfico de pasajeros el 28 de agosto de 1989. El viaje era gratuito, los automóviles se controlaban automáticamente sin conductor, la carretera funcionaba solo los fines de semana. En el área donde se acercaba el camino, se suponía que debía llevar a cabo una construcción masiva. El camino se construyó sobre el caballete de la antigua línea de metro U2, donde el tráfico se interrumpió debido a la división de Alemania y la destrucción durante la guerra. El 18 de julio de 1991, la línea entró en operación comercial y está incluida en el sistema de metro de Berlín.
Después de la destrucción del Muro de Berlín, la población de Berlín se duplicó y fue necesario conectar las redes de transporte de Oriente y Occidente. La nueva carretera interrumpió una importante línea de metro, y la ciudad necesitaba asegurar un alto tráfico de pasajeros. 13 días después de la puesta en operación comercial, el 31 de julio de 1991, el municipio decidió desmantelar el camino magnético y restaurar el metro. El 17 de septiembre, se desmanteló la carretera y luego se restauró el metro.
Birmingham
Un veloz transbordador muggle corrió desde el aeropuerto de Birmingham hasta la estación de tren más cercana entre 1984 y 1995. La longitud de la ruta fue de 600 my la distancia de suspensión fue de 1,5 cm. La carretera, que funcionó durante 10 años, se cerró debido a quejas de los pasajeros por inconvenientes y fue reemplazada por un monorriel tradicional.
Shangai
El fracaso con la primera carretera Muggle en Berlín no disuadió a la compañía alemana Transrapid, una subsidiaria de Siemens AG y ThyssenKrupp, de continuar investigando, y luego la compañía recibió una orden del gobierno chino para construir una línea Muggle de alta velocidad (450 km / h) desde el aeropuerto de Shanghai Pudong a Shangai El camino fue inaugurado en 2002, su longitud es de 30 km. En el futuro, se planea extenderlo al otro extremo de la ciudad al antiguo aeropuerto de Hongqiao y más al suroeste a Hangzhou, después de lo cual su longitud total debería ser de 175 km.
Japón
En Japón, se está probando una carretera en las proximidades de la prefectura de Yamanashi utilizando la tecnología JR-Maglev. La velocidad alcanzada durante las pruebas con el MLX01-901 con pasajeros el 2 de diciembre de 2003 fue de 581 km / h.
Allí, en Japón, se puso en funcionamiento una nueva pista en la apertura de la Expo 2005 en marzo de 2005. La línea de 9 km de Linimo (Nagoya) consta de 9 estaciones. El radio mínimo es de 75 m, la pendiente máxima es del 6%. El motor lineal permite que el tren acelere a 100 km / h en segundos. La línea sirve al área adyacente al lugar, la Universidad de Aichi y algunas partes de Nagakute. Trenes fabricados por Chubu HSST Development Corp.
Hay evidencia de que las compañías japonesas mencionadas están construyendo una línea similar en Corea del Sur.
Japón lanzará un tren amortiguador magnético
Japón planea lanzar un tren amortiguador magnético ultrarrápido en el año fiscal 2025. La construcción de la línea y los trenes costará alrededor de $ 45 mil millones, informa AFP.
El tren usará tecnología de levitación magnética (a veces llamado muggle). Un campo magnético permite que la composición, a pesar de la gravedad de la Tierra, se eleve por encima de la línea y debido a este movimiento mucho más rápido que un tren normal.
La única línea ferroviaria de levitación magnética para pasajeros que opera en el mundo se encuentra en Shanghai y tiene una longitud de 30,5 kilómetros. El tren avanza a una velocidad de 430 kilómetros por hora.
Una línea japonesa de 290 kilómetros conectará Tokio y el área aún no definida en el centro de Japón. Se espera que los trenes con un motor eléctrico lineal alcancen velocidades de aproximadamente 500 kilómetros por hora.
La construcción de la línea será realizada por Central Japan Railway Co. (JR Central), que en 2003 ya probó la tecnología de levitación magnética. El experimentado equipo estableció un récord mundial de velocidad para el tren: 581 kilómetros por hora. Recordemos que el récord de velocidad de un tren convencional pertenece a Francia: 574,8 kilómetros por hora.
La compañía gastará alrededor de $ 45 mil millones en el proyecto. Inicialmente, se esperaba que el gobierno subsidiara parcialmente la construcción de la línea, pero estas esperanzas no se hicieron realidad, como resultado, la compañía encontrará fondos al aumentar su deuda a largo plazo. Jr-maglev
JR-Maglev utiliza una suspensión electrodinámica con imanes superconductores (EDS), instalados tanto en el tren como en la vía. A diferencia del sistema alemán Transrapid (línea operativa desde Shanghai hasta el aeropuerto de Shanghai en China), JR-Maglev no utiliza un esquema de monorriel: los trenes se mueven en el canal entre los imanes. Tal esquema le permite desarrollar velocidades más altas, brinda mayor seguridad a los pasajeros en caso de evacuación y facilidad de operación.
El movimiento del maglev se debe al motor lineal.
A diferencia de la suspensión electromagnética (EMS), los trenes creados con tecnología EDS requieren ruedas adicionales cuando viajan a bajas velocidades (hasta 150 km / h). Cuando se alcanza una cierta velocidad, las ruedas se separan del suelo y el tren "vuela" a una distancia de varios centímetros de la superficie. En caso de accidente, las ruedas también permiten una parada más suave del tren. Sin embargo, a costa de construir y operar el sistema EDS implementado por JR-Maglev es más costoso que los sistemas EMS Transrapid.
Para frenar en modo normal, se utilizan frenos electrodinámicos. Para casos de emergencia, el tren está equipado con frenos de disco y aerodinámicos retráctiles en los carros.
En la línea en Yamanashi, se están probando varios trenes con diferentes formas del carenado de la nariz: desde el habitual puntiagudo, hasta casi plano, de 14 metros de largo, diseñado para deshacerse del algodón ruidoso que acompaña al tren que ingresa al túnel a alta velocidad. Un tren muggle puede ser totalmente controlado por computadora.El conductor monitorea el funcionamiento de la computadora y recibe una imagen de la ruta a través de la cámara de video (la cabina del conductor no tiene ventanas de vista frontal).
Los chinos contra el "camino del futuro"
La población de Shanghái ha salido con protestas masivas contra el orgullo local: un ferrocarril con colchón magnético único, cuyos trenes parecen volar por el aire.
Además, no fueron los trabajadores hambrientos los que salieron a las calles, sino los representantes de la clase media acomodados. Violaron la prohibición de manifestaciones del país y corearon: "¡Salva a los niños, resiste la radiación!"
Potentes imanes, por así decirlo, cuelgan el tren sobre la plataforma y lo empujan hacia adelante a una velocidad de hasta 430 kilómetros por hora. Para el lanzamiento de la primera ruta, desde el aeropuerto hasta las afueras de la ciudad, se pagaron $ 1.4 mil millones, y ahora en Shanghai decidieron extender esta carretera otros 30 kilómetros más a través de la ciudad.
"Tenemos ganas de vivir en un microondas, nuestras casas se han depreciado, los agentes inmobiliarios se niegan a tratar con nosotros cuando descubren que nuestras casas están cerca de la vía del tren", se quejan los chinos, cuyas casas estaban muy cerca de la "carretera del futuro" " Según ellos, la carretera emite un fuerte radiación electromagnética.
El "ferrocarril del futuro" creado en Alemania, y previamente provocó protestas de la gente de Shanghai. Pero esta vez, las autoridades, asustadas por las manifestaciones que amenazan con extenderse a grandes disturbios, prometieron ocuparse de los trenes. Para detener las manifestaciones a tiempo, los funcionarios incluso colgaron cámaras de video en aquellos lugares donde las protestas masivas se llevaban a cabo con mayor frecuencia. La multitud china es muy organizada y móvil, puede reunirse en cuestión de segundos y convertirse en una manifestación con consignas.
Estas son las actuaciones folclóricas más grandes en Shanghai desde las marchas antijaponesas en 2005. Esta no es la primera protesta causada por la preocupación china por el empeoramiento del entorno. El verano pasado, miles de manifestantes obligaron al gobierno a posponer la construcción de un complejo químico.
Comentario
Según los ecologistas de WWF, el mayor peligro de los trenes de colchón magnético es la llamada contaminación acústica. El ruido de estos trenes es mucho más desagradable y molesto que el de los trenes o trenes convencionales. La permanencia constante en el área de este ruido provoca una sensación de ansiedad, inseguridad, irritación. Cualquier sonido de una forma u otra actúa sobre las personas de manera molesta, y esto especialmente, enfatizan los expertos. Por lo general, no se observan problemas con la radiación, magnética o térmica, porque tales trenes corren por distancias cortas y con grandes intervalos de tiempo.
Ver también: Motor magnético Minato
Ver también en electro-es.tomathouse.com
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