مثير للإعجاب

أساسيات القطارات الرفع المغنطيسي (Maglev)

أساسيات القطارات الرفع المغنطيسي (Maglev)


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

الرفع المغنطيسي (maglev) هي تقنية نقل جديدة نسبيًا تسير فيها المركبات غير المتصلة بأمان بسرعة تتراوح من 250 إلى 300 ميل في الساعة أو أعلى أثناء تعليقها وتوجيهها ودفعها فوق الارشادية بواسطة الحقول المغناطيسية. الارشادية هي الهيكل المادي الذي يتم من خلاله رفع مركبات ماجليف. تم اقتراح تكوينات توجيهية مختلفة ، على سبيل المثال ، على شكل حرف T ، على شكل حرف U ، على شكل حرف Y ، وشعاع صندوقي ، مصنوعة من الصلب أو الخرسانة أو الألومنيوم.

هناك ثلاث وظائف أساسية أساسية لتكنولوجيا ماجليف: (1) الرفع أو التعليق ؛ (2) الدفع ؛ و (3) التوجيه. في معظم التصميمات الحالية ، تُستخدم القوى المغناطيسية لأداء الوظائف الثلاث جميعها ، على الرغم من إمكانية استخدام مصدر غير مغناطيسي للدفع. لا يوجد إجماع على التصميم الأمثل لأداء كل من الوظائف الأساسية.

أنظمة التعليق

التعليق الكهرومغناطيسي (EMS) هو نظام رفع قوة جذاب حيث تتفاعل المغناطيسات الكهرومغناطيسية على السيارة وتنجذب إلى القضبان المغناطيسية على التوجيه. أصبح نظام الإدارة البيئية عمليًا من خلال التقدم في أنظمة التحكم الإلكترونية التي تحافظ على الفجوة الهوائية بين السيارة والأدلة ، وبالتالي تمنع الاتصال.

يتم تعويض التغيرات في وزن الحمولة النافعة والأحمال الديناميكية والمخالفات الارشادية عن طريق تغيير المجال المغناطيسي استجابةً لقياسات فجوة هواء المركبة / الارشادية.

يستخدم نظام التعليق الديناميكي الكهربي (EDS) مغناطيسًا على المركبة المتحركة للحث على التيارات في الدليل. تنتج القوة التنافرية المستقرة دعمًا وتوجيهًا ثابتًا للمركبة نظرًا لأن التنافر المغناطيسي يزداد مع تناقص فجوة السيارة / التوجيه. ومع ذلك ، يجب أن تكون السيارة مزودة بعجلات أو أشكال أخرى من الدعم "للإقلاع" و "الهبوط" لأن EDS لن يرتفع بسرعة أقل من 25 ميلاً في الساعة. تقدمت EDS مع التقدم في تكنولوجيا التبريد وتكنولوجيا المغناطيس فائقة التوصيل.

أنظمة الدفع

يبدو أن الدفع "طويل الجزء الثابت" الذي يستخدم محركًا خطيًا يعمل باللف كهربائيًا في التوجيه ، هو الخيار المفضل لأنظمة ماجليف عالية السرعة. كما أنها أغلى بسبب ارتفاع تكاليف البناء الارشادية.

يستخدم الدفع "قصير الجزء الثابت" محركًا حثيًا خطيًا (LIM) متعرجًا على متن الطائرة وممرًا سلبيًا. في حين أن الدفع قصير الجزء الثابت يقلل من تكاليف التوجيه ، فإن الحد الأقصى للوزن الثقيل ويقلل من سعة الحمولة الصافية للمركبة ، مما يؤدي إلى ارتفاع تكاليف التشغيل وانخفاض الإيرادات المحتملة مقارنة بالدفع الثابت طويلًا. البديل الثالث هو مصدر الطاقة غير المغناطيسية (التوربينات الغازية أو التوربينية) ولكن هذا ، أيضًا ، ينتج عنه مركبة ثقيلة ويقلل من كفاءة التشغيل.

نظم التوجيه

يشير التوجيه أو التوجيه إلى القوى الجانبية المطلوبة لجعل السيارة تتبع التوجيه. يتم توفير القوى اللازمة بطريقة مماثلة تمامًا لقوى التعليق ، سواء كانت جذابة أو بغيضة. يمكن استخدام نفس المغناطيس الموجود على متن المركبة ، والذي يرفع المصعد ، بشكل متزامن للتوجيه أو يمكن استخدام مغناطيس توجيه منفصل.

ماجليف والولايات المتحدة النقل

يمكن لأنظمة Maglev أن تقدم بديلاً جذابًا للنقل للعديد من الرحلات الحساسة للوقت والتي يتراوح طولها بين 100 و 600 ميل ، مما يقلل من احتقان الهواء والطرق السريعة ، وتلوث الهواء ، واستخدام الطاقة ، وإطلاق فتحات لتوفير خدمة مسافات طويلة أكثر كفاءة في المطارات المزدحمة. تم الاعتراف بالقيمة المحتملة لتكنولوجيا maglev في قانون كفاءة النقل السطحي المتعدد الوسائط لعام 1991 (ISTEA).

قبل مرور ISTEA ، خصص الكونغرس 26.2 مليون دولار لتحديد مفاهيم نظام maglev لاستخدامها في الولايات المتحدة وتقييم الجدوى الفنية والاقتصادية لهذه الأنظمة. كما تم توجيه الدراسات نحو تحديد دور ماجليف في تحسين النقل بين المدن في الولايات المتحدة. في وقت لاحق ، تم تخصيص 9.8 مليون دولار إضافية لاستكمال الدراسات NMI.

لماذا ماجليف؟

ما هي سمات ماجليف التي تشيد بمخططي النقل؟

رحلات أسرع - تتيح سرعة الذروة العالية والتسارع / المكابح العالية سرعات متوسطة من ثلاثة إلى أربعة أضعاف الحد الأقصى لسرعة الطريق السريع الوطني البالغ 65 ميلاً في الساعة (30 م / ث) ووقت رحلة من الباب إلى الباب أقل من السرعة أو الهواء العالي السرعة (من أجل رحلات تقل عن 300 ميل أو 500 كم). سرعات أعلى لا تزال ممكنة. ماجليف يأخذ حيث يترك السكك الحديدية عالية السرعة ، مما يسمح بسرعة 250 إلى 300 ميل في الساعة (112 إلى 134 م / ث) وأعلى.

تتمتع Maglev بموثوقية عالية وأقل عرضة للازدحام والظروف الجوية مقارنة بالسفر الجوي أو السريع. يمكن أن يكون التغير في الجدول أقل من دقيقة واحدة في المتوسط ​​بناءً على تجربة السكك الحديدية عالية السرعة الأجنبية. هذا يعني أنه يمكن تقليل أوقات الاتصال داخل وبين الوسائط إلى بضع دقائق (بدلاً من نصف ساعة أو أكثر المطلوبة مع شركات الطيران وأمتراك في الوقت الحاضر) وأنه يمكن جدولة المواعيد بأمان دون الحاجة إلى النظر في التأخير.

يمنح Maglev استقلال البترول - فيما يتعلق بالهواء والسيارات بسبب تشغيل Maglev بالطاقة الكهربائية. البترول غير ضروري لإنتاج الكهرباء. في عام 1990 ، كان أقل من 5 في المائة من كهرباء الأمة مستمدة من البترول ، في حين أن البترول المستخدم في كل من وسائط الهواء والسيارات يأتي أساسًا من مصادر أجنبية.

Maglev هو أقل تلويثا - فيما يتعلق بالهواء والسيارات ، ومرة ​​أخرى بسبب كونها تعمل بالطاقة الكهربائية. يمكن التحكم في الانبعاثات في مصدر توليد الطاقة الكهربائية بشكل أكثر فعالية من نقاط الاستهلاك العديدة ، مثل استخدام الهواء والسيارات.

تتمتع Maglev بقدرة أعلى من السفر الجوي مع وجود ما لا يقل عن 12000 مسافر في الساعة في كل اتجاه. هناك إمكانية لقدرات أعلى حتى من 3 إلى 4 دقائق. يوفر Maglev قدرة كافية لاستيعاب نمو حركة المرور جيدًا حتى القرن الحادي والعشرين ولتوفير بديل للهواء والسيارات في حالة حدوث أزمة في توفر النفط.

تتمتع Maglev بأمان عالٍ - سواء كان محسوسًا أو فعليًا ، بناءً على الخبرة الأجنبية.

تتمتع Maglev بالراحة - بسبب كثرة الخدمة والقدرة على خدمة مناطق الأعمال المركزية والمطارات وغيرها من المناطق الحضرية الكبرى.

قام Maglev بتحسين مستوى الراحة - فيما يتعلق بالهواء نظرًا لوجود مساحة أكبر من الغرف ، مما يتيح مناطق منفصلة لتناول الطعام والمؤتمرات مع حرية التنقل. عدم وجود اضطراب الهواء يضمن رحلة سلسة باستمرار.

تطور ماجليف

تم تحديد مفهوم القطارات المغنطيسية لأول مرة في نهاية هذا القرن من قبل اثنين من الأمريكيين ، روبرت غودارد ، وإميل باشيليت. بحلول الثلاثينيات من القرن الماضي ، كان الألماني هيرمان كيمبر يطور مفهومًا ويوضح استخدام الحقول المغناطيسية للجمع بين مزايا القطارات والطائرات. في عام 1968 ، حصل الأمريكيون جيمس ر. باول وجوردون ت. دانبي على براءة اختراع عن تصميمهم لقطار الرفع المغناطيسي.

بموجب قانون النقل البري عالي السرعة لعام 1965 ، مولت FRA مجموعة واسعة من الأبحاث في جميع أشكال HSGT حتى أوائل السبعينيات. في عام 1971 ، منحت FRA عقودًا لشركة Ford Motor Company ومعهد ستانفورد للأبحاث من أجل التطوير التحليلي والتجريبي لأنظمة EMS و EDS. أدت الأبحاث التي ترعاها FRA إلى تطوير المحرك الكهربائي الخطي ، وهو القوة الدافعة المستخدمة في جميع نماذج ماجليف الحالية. في عام 1975 ، بعد تعليق التمويل الفيدرالي لأبحاث maglev عالية السرعة في الولايات المتحدة ، تخلت الصناعة فعليًا عن اهتمامها بـ maglev ؛ ومع ذلك ، استمرت الأبحاث في ماجليف منخفضة السرعة في الولايات المتحدة حتى عام 1986.

على مدار العقدين الماضيين ، أجرت عدة دول منها بريطانيا العظمى وكندا وألمانيا واليابان برامج بحث وتطوير في مجال تكنولوجيا ماجليف. استثمرت كل من ألمانيا واليابان أكثر من مليار دولار لتطوير وإظهار تكنولوجيا ماجليف لـ HSGT.

تم اعتماد تصميم ماجليف الألماني EMS ، Transrapid (TR07) ، للتشغيل من قبل الحكومة الألمانية في ديسمبر 1991. هناك خط ماجليف بين هامبورغ وبرلين قيد الدراسة في ألمانيا بتمويل خاص وربما بدعم إضافي من فرادى الدول في شمال ألمانيا على طول الطريق المقترح. سيتصل الخط مع قطار Intercity Express عالي السرعة (ICE) وكذلك القطارات التقليدية. تم اختبار TR07 على نطاق واسع في Emsland بألمانيا ، وهو نظام maglev عالي السرعة الوحيد في العالم جاهز لخدمة الإيرادات. تم التخطيط لتنفيذ TR07 في أورلاندو ، فلوريدا.

يستخدم مفهوم EDS قيد التطوير في اليابان نظام المغناطيس فائق التوصيل. سيتم اتخاذ قرار في عام 1997 بشأن استخدام ماجليف لخط تشو الجديد بين طوكيو وأوساكا.

مبادرة Maglev الوطنية (NMI)

منذ إنهاء الدعم الفيدرالي في عام 1975 ، كان هناك القليل من الأبحاث في تكنولوجيا maglev عالية السرعة في الولايات المتحدة حتى عام 1990 عندما تم إنشاء مبادرة Maglev الوطنية (NMI). NMI هو جهد تعاوني بين FRA من DOT و USACE و DOE ، بدعم من وكالات أخرى. كان الغرض من NMI هو تقييم إمكانات ماجليف لتحسين النقل بين المدن وتطوير المعلومات اللازمة للإدارة والكونغرس لتحديد الدور المناسب للحكومة الفيدرالية في تطوير هذه التكنولوجيا.

في الواقع ، منذ إنشائها ، ساعدت الحكومة الأمريكية وسائل النقل المبتكرة وعززتها لأسباب التنمية الاقتصادية والسياسية والاجتماعية. هناك العديد من الأمثلة. في القرن التاسع عشر ، شجعت الحكومة الفيدرالية تطوير السكك الحديدية لإقامة روابط عبر القارات من خلال إجراءات مثل منحة الأراضي الضخمة لخطوط السكك الحديدية في أوهايو سنترال موبايل في إلينوي في عام 1850. ابتداء من 1920 ، قدمت الحكومة الاتحادية حافزا تجاريا للتكنولوجيا الجديدة ل الطيران من خلال عقود لطرق البريد الجوي والأموال التي دفعت لحقول الهبوط في حالات الطوارئ ، والإضاءة الطريق ، والإبلاغ عن الطقس ، والاتصالات. في وقت لاحق من القرن العشرين ، تم استخدام الأموال الفيدرالية لإنشاء نظام الطرق السريعة بين الولايات ومساعدة الولايات والبلديات في بناء وتشغيل المطارات. في عام 1971 ، شكلت الحكومة الفيدرالية شركة امتراك لضمان خدمة نقل الركاب بالسكك الحديدية للولايات المتحدة.

تقييم تكنولوجيا ماجليف

من أجل تحديد الجدوى التقنية لنشر ماجليف في الولايات المتحدة ، أجرى مكتب NMI تقييماً شاملاً لأحدث تكنولوجيا ماجليف.

على مدار العقدين الماضيين ، تم تطوير أنظمة النقل البري المختلفة في الخارج ، والتي تتجاوز سرعتها التشغيلية 150 ميلاً في الساعة (67 م / ث) ، مقارنة بـ 125 ميلاً في الساعة (56 م / ث) في الولايات المتحدة. يمكن للعديد من القطارات ذات العجلات على السكك الحديدية الحفاظ على سرعة تتراوح من 167 إلى 186 ميل في الساعة (75 إلى 83 م / ث) ، وأبرزها اليابانية Series 300 Shinkansen ، و ICE الألمانية ، و TGV الفرنسية. أظهر قطار German Transrapid Maglev سرعة 270 ميل في الساعة (121 م / ث) على مسار اختبار ، وقام اليابانيون بتشغيل سيارة اختبار maglev بسرعة 321 ميل في الساعة (144 م / ث). فيما يلي وصف للأنظمة الفرنسية والألمانية واليابانية المستخدمة للمقارنة مع مفاهيم SCD Maglev (USML) SCD.

تدريب الفرنسية غراندي فيتيس (TGV)

تمثل شركة السكك الحديدية الوطنية الفرنسية (TGV) الجيل الحالي من القطارات فائقة السرعة ذات العجلات الحديدية. يعمل TGV منذ 12 عامًا على طريق باريس ليون (PSE) ولمدة 3 سنوات على جزء أولي من مسار باريس بوردو (أتلانتيك). يتكون قطار أتلانتيك من عشر سيارات ركاب مع سيارة كهربائية في كل نهاية. تستخدم سيارات القوة محركات جر دوارة متزامنة للدفع. تجمع المخططات المثبتة على السقف الطاقة الكهربائية من سلسال علوي. سرعة الرحلة 186 ميل في الساعة (83 م / ث). القطار غير قابل للإمالة ، وبالتالي ، يتطلب محاذاة مستقيمة بشكل معقول للحفاظ على السرعة العالية. على الرغم من أن المشغل يتحكم في سرعة القطار ، إلا أن هناك تشابكًا ، بما في ذلك الحماية التلقائية الزائدة والسرعة المفرطة. الكبح هو مزيج من الفرامل المتغيرة والفرامل القرص محمولة على المحور. جميع المحاور تمتلك الفرامل المانعة للانغلاق. محاور القدرة لديها سيطرة مضادة للانزلاق. إن هيكل الجنزير TGV هو هيكل سكة حديد قياسي قياسي ذو قاعدة جيدة التصميم (مواد حبيبية مضغوطة). يتكون المسار من سكة ملحومة مستمرة على روابط خرسانية / فولاذية مع مثبتات مرنة. إن المفتاح العالي السرعة الخاص به هو إقبال تقليدي على التأرجح. تعمل TGV على المسارات الموجودة مسبقًا ، ولكن بسرعة منخفضة بشكل كبير. نظرًا لسرعتها العالية ، وقوتها العالية ، والتحكم في زلة العجلة ، يمكن لـ TGV تسلق درجات تزيد عن ضعف المعدل الطبيعي في ممارسة السكك الحديدية في الولايات المتحدة ، وبالتالي ، يمكن أن تتبع التضاريس اللطيفة لفرنسا دون جسور واسعة ومكلفة الأنفاق.

TR07 الألمانية

TR07 الألماني هو نظام Maglev عالي السرعة الأقرب إلى الاستعداد التجاري. إذا أمكن الحصول على التمويل ، فسوف يتم وضع حجر الأساس في فلوريدا في عام 1993 مقابل مكوك يبلغ طوله 14 ميلًا (23 كم) بين مطار أورلاندو الدولي ومنطقة التسلية في إنترناشونال درايف. نظام TR07 هو أيضا قيد النظر لربط عالية السرعة بين هامبورغ وبرلين وبين وسط مدينة بيتسبيرغ والمطار. كما يوحي التعيين ، سبق TR07 ستة نماذج سابقة على الأقل. في أوائل السبعينيات ، اختبرت الشركات الألمانية ، بما في ذلك كراوس مافي ، MBB ، وسيمنز ، إصدارات كاملة من مركبة الوسائد الهوائية (TR03) ومركبة ماجليف صد باستخدام مغنطيسات فائقة التوصيل. بعد اتخاذ قرار بالتركيز على جذب maglev في عام 1977 ، تقدم التقدم في زيادات كبيرة ، مع تطور النظام من محرك الحث الخطي (LIM) مع جمع الطاقة على جانب الطريق إلى المحرك المتزامن الخطي (LSM) ، الذي يستخدم تردد متغير ، كهربائياً لفائف تعمل بالطاقة على الارشادية. عملت TR05 كمحرك للناس في معرض المرور الدولي هامبورغ في عام 1979 ، حيث كانت تحمل 50،000 مسافر وتوفر تجربة تشغيل قيمة.

تُعد TR07 ، التي تعمل على طول 19.6 ميلًا (31.5 كم) من التوجيه في مسار اختبار Emsland في شمال غرب ألمانيا ، تتويجًا لما يقرب من 25 عامًا من تطوير مشروع Maglev الألماني ، بتكلفة تصل إلى أكثر من مليار دولار. إنه نظام متطور لنظام الإدارة البيئية ، يستخدم مغنطيسات كهربائية تقليدية منفصلة تجذب الحديد لتوليد عملية رفع وتوجيه السيارة. تلتف السيارة حول سلك التوجيه على شكل حرف T. يستخدم الدليل التوجيهي TR07 عوارض فولاذية أو خرسانية تم بناؤها ونصبه لتحمل ضيق للغاية. تنظم أنظمة التحكم قوى الرفع والإرشاد للحفاظ على فجوة بوصة (8 إلى 10 مم) بين المغناطيس و "المسارات" الحديدية على الارشادية. التوجيه بين مغناطيس السيارة وقضبان الارشادية المثبتة على الحافة توفر التوجيه. إن الجاذبية بين المجموعة الثانية من مغناطيس السيارة وحزم الجزء الثابت تحت الارشادية تولد المصعد. تعمل مغناطيس الرفع أيضًا كدور ثانوي أو دوار لـ LSM ، الذي يكون خطه الأساسي أو الجزء الثابت هو لف كهربائي يمتد بطول التوجيه. TR07 يستخدم اثنين أو أكثر من المركبات غير إمالة في تتكون. يتم دفع TR07 بواسطة LSM طويل الجزء الثابت. تؤدي اللفائف الثابتة في Guideway إلى توليد موجة متحركة تتفاعل مع مغناطيس رفع المركبة من أجل الدفع المتزامن. توفر المحطات الجانبية التي يتم التحكم فيها مركزيًا قدرة التردد المتغير والجهد المتغير المطلوبة على LSM. الكبح الأساسي متجدد من خلال LSM ، مع فرملة الدوامة الحالية والانزلاق عالي الاحتكاك لحالات الطوارئ. أظهرت TR07 التشغيل الآمن عند 270 ميل في الساعة (121 م / ث) على مسار إمسلاند. وهي مصممة لسرعات بحرية تصل إلى 311 ميل في الساعة (139 م / ث).

اليابانية عالية السرعة ماجليف

لقد أنفق اليابانيون أكثر من مليار دولار لتطوير أنظمة جذب وصد ماجليف. يعد نظام الجذب HSST ، الذي طورته مجموعة شركات يتم تحديدها غالبًا مع الخطوط الجوية اليابانية ، عبارة عن سلسلة من المركبات مصممة من 100 إلى 200 و 300 كم / ساعة. ستون ميلا في الساعة (100 كم / ساعة) قام HSST Maglevs بنقل أكثر من مليوني مسافر في عدة معارض في اليابان ومعرض النقل الكندي 1989 في فانكوفر. يجري تطوير نظام Maglev للصد الياباني عالي السرعة بمعهد سكة حديد للأبحاث الفنية (RTRI) ، وهو ذراع البحث في مجموعة السكك الحديدية اليابانية التي تمت خصخصتها حديثًا. حققت سيارة R500 التابعة لشركة RTRI الرقم القياسي العالمي للمركبات الأرضية عالية السرعة والذي سجل 321 ميل في الساعة (144 م / ث) في ديسمبر عام 1979 ، وهو رقم قياسي لا يزال قائماً ، على الرغم من اقتراب قطار السكك الحديدية الفرنسية TGV المعدّل خصيصًا. بدأت سيارة MLU001 المأهولة المكونة من ثلاث سيارات في اختبارها في عام 1982. وفي وقت لاحق ، تم تدمير السيارة الفردية MLU002 بنيران حريق في عام 1991. يتم استخدام بديلها ، MLU002N ، لاختبار قوة الرفع الجانبي التي تم التخطيط لاستخدامها في نهاية الأمر لنظام الإيرادات. يتمثل النشاط الرئيسي في الوقت الحالي في بناء خط اختبار ماجليف يبلغ طوله 27 مليار دولار (43 كم) عبر جبال محافظة ياماناشي ، حيث من المقرر أن يبدأ اختبار نموذج أولي للإيرادات في عام 1994.

تخطط شركة Central Japan للسكك الحديدية للبدء في بناء خط ثاني فائق السرعة من طوكيو إلى أوساكا على طريق جديد (بما في ذلك قسم اختبار Yamanashi) الذي سيبدأ في عام 1997. وسيوفر ذلك راحة ل Tokaido Shinkansen المربح للغاية ، والذي يقترب من التشبع و يحتاج إلى إعادة تأهيل. لتوفير خدمة دائمة التحسن ، فضلاً عن منع التعدي من جانب شركات الطيران على حصتها الحالية في السوق البالغة 85 في المائة ، تعتبر السرعات الأعلى من السرعة الحالية البالغة 171 ميلاً في الساعة (76 م / ث) ضرورية. على الرغم من أن سرعة تصميم نظام ماجليف الأول تبلغ 311 ميلاً في الساعة (139 م / ث) ، إلا أن السرعة التي تصل إلى 500 ميل في الساعة (223 م / ث) متوقعة في الأنظمة المستقبلية. تم اختيار Repulsion maglev على موقع جذب maglev بسبب إمكاناته المرتفعة للسرعة العالية ولأن فجوة الهواء الأكبر تستوعب الحركة الأرضية التي شهدتها المنطقة المعرضة للزلازل في اليابان. تصميم نظام الطرد الياباني ليس ثابتًا. تشير تقديرات التكلفة لعام 1991 من قبل شركة السكك الحديدية المركزية اليابانية ، والتي ستمتلك الخط ، إلى أن الخط الجديد فائق السرعة عبر التضاريس الجبلية شمال جبل. ستكون فوجي باهظة الثمن ، حوالي 100 مليون دولار لكل ميل (8 مليون ين للمتر) لسكك حديد تقليدية. سيكلف نظام ماجليف 25 في المئة. جزء كبير من المصاريف هو تكلفة الحصول على ROW السطحية وتحت السطحية. معرفة التفاصيل الفنية لماجليف فائق السرعة في اليابان متناثر. ما هو معروف هو أنه سيحتوي على مغناطيس فائق التوصيل في العربات مع رفع جدار جانبي ، ودفع متزامن خطي باستخدام ملفات التوجيه ، وسرعة رحلات بحرية تبلغ 311 ميل في الساعة (139 م / ث).

مفاهيم الولايات المتحدة للمقاولين Maglev (SCDs)

تستخدم ثلاثة من مفاهيم SCD الأربعة نظام EDS الذي يحفز فيه مغناطيس التوصيل الفائق على المركبة قوى الرفع والتوجيه البغيضة من خلال الحركة على طول نظام من الموصلات المنفعلة المثبتة على الدليل. يستخدم مفهوم SCD الرابع نظام EMS مشابهًا لنظام TR07 الألماني. في هذا المفهوم ، تقوم قوى الجذب بإنشاء المصعد وتوجيه السيارة على طول التوجيه. ومع ذلك ، على عكس TR07 ، الذي يستخدم المغناطيس التقليدي ، يتم إنتاج قوى الجذب لمفهوم SCD EMS بواسطة مغنطيسات فائقة التوصيل. تسلط الأوصاف الفردية التالية الضوء على الميزات المهمة للأجهزة الذكية الأربعة الخاصة بالولايات المتحدة.

Bechtel SCD

مفهوم Bechtel هو نظام EDS يستخدم تكوينًا جديدًا لمغناطيسات مركبة محمولة وإلغاء التدفق. تحتوي السيارة على ست مجموعات من ثمانية مغنطيسات فائقة التوصيل في كل جانب وتمتد على جانب من الشعاع الخرساني. التفاعل بين مغناطيس السيارة وسلم الألومنيوم مغلفة على كل جدار جانبي يؤدي إلى رفع. يوفر تفاعل مماثل مع ملفات التدفق الخالية الخالية من التوجيه والتي توفر التوجيه. اللفات الدفع LSM ، تعلق أيضا على الجدران الارشادية ، تتفاعل مع مغناطيس السيارة لإنتاج قوة الدفع. توفر المحطات الجانبية التي يتم التحكم فيها مركزيًا القدرة المتغيرة التردد والمتغيرة الفلطية اللازمة للـ LSM. تتكون مركبة بكتل من سيارة واحدة ذات غطاء داخلي قابل للإمالة. يستخدم أسطح التحكم الديناميكية الهوائية لزيادة قوى التوجيه المغناطيسي. في حالات الطوارئ ، يرتفع على منصات تحمل الهواء. يتكون الارشادية من صندوق صندوق خرساني بعد الشد. بسبب الحقول المغناطيسية العالية ، يستدعي المفهوم وجود قضبان وشد من البلاستيك غير مغنطيسي مقوى بالألياف (FRP) في الركن العلوي من شعاع الصندوق. المفتاح هو شعاع قابل للانحناء مصنوع بالكامل من FRP.

فوستر ميلر SCD

يعد مفهوم Foster-Miller بمثابة EDS مشابهًا لماجليف عالي السرعة الياباني ، ولكنه يحتوي على بعض الميزات الإضافية لتحسين الأداء المحتمل. يحتوي مفهوم Foster-Miller على تصميم مائل للسيارة يسمح لها بالعمل من خلال منحنيات بشكل أسرع من النظام الياباني لنفس المستوى من راحة الركاب. مثل النظام الياباني ، يستخدم مفهوم Foster-Miller مغنطيسات المركبات فائقة التوصيل لتوليد الرفع عن طريق التفاعل مع ملفات رفع التدفقات الفارغة الموجودة في الجدران الجانبية لقناة التوجيه على شكل حرف U. يوفر تفاعل المغناطيس مع ملفات الدفع الكهربائية المثبتة على الارشادات الارشادية. يطلق على نظام الدفع المبتكر محرك متزامن خطي محلي التبديل (LCLSM). تعمل محولات "H-bridge" الفردية على تنشيط ملفات الدفع بشكل متتابع تحت العربات مباشرة. تقوم المحولات بتوليف موجة مغناطيسية تسير على طول التوجيه بنفس سرعة السيارة. تتألف مركبة Foster-Miller من وحدات مفصلية للركاب وأجزاء الذيل والأنف التي تنشئ سيارات متعددة "تتكون". تحتوي الوحدات على عربات مغناطيسية في كل نهاية تتقاسمها مع السيارات المجاورة. كل شبح يحتوي على أربعة مغناطيس لكل جانب. يتكون الدليل التوجيهي على شكل حرف U من عوارض خرسانية متوازية بعد الشد مرتبطة بشكل عرضي بأغشية خرسانية سابقة الصب. لتجنب الآثار المغناطيسية الضارة ، فإن قضبان ما بعد الشد العليا هي FRP. يستخدم المفتاح عالي السرعة ملفات تبديل تدفق خالية لإرشاد السيارة من خلال إقبال عمودي. وبالتالي ، فإن مفتاح Foster-Miller لا يحتاج إلى أعضاء هيكلية متحركة.

Grumman SCD

مفهوم Grumman هو EMS مع أوجه التشابه مع TR07 الألمانية. ومع ذلك ، فإن سيارات جرومان تلتف حول خط إرشادي على شكل حرف Y وتستخدم مجموعة مشتركة من مغناطيسات المركبات من أجل الرفع والدفع والإرشاد. القضبان الارشادية مغناطيسية حديدية ولها لفات LSM للدفع. مغناطيس السيارة عبارة عن ملفات فائقة التوصيل حول النوى الحديدية على شكل حدوة حصان. تنجذب وجوه القطب لقضبان الحديد على الجانب السفلي من الارصفة. تعمل ملفات التحكم غير الموصلة على كل ساق من الحديد النوى على تعديل قوى الرفع والإرشاد للحفاظ على فجوة هوائية بحجم 1.6 بوصة (40 مم). لا يلزم تعليق ثانوي للحفاظ على جودة ركوب كافية. يتم الدفع بواسطة LSM التقليدي في سكة التوجيه. قد تكون مركبات جرومان واحدة أو متعددة المركبات تتكون من إمالة. تتكون البنية الفريدة للإرشادات الارشادية من مقاطع توجيه نحيل الشكل على شكل حرف Y (جزء لكل اتجاه) مثبتة بواسطة أذرع كل 15 قدمًا إلى عوارض انزلاقية بطول 90 قدمًا (4.5 متر إلى 27 مترًا). يخدم العارضة الهيكلية كلا الاتجاهين. يتم التبديل مع شعاع التوجيه الانحناء على غرار TR07 ، وتقصيرها باستخدام قسم انزلاق أو الدورية.

Magneplane SCD

مفهوم Magneplane هو عبارة عن EDS لسيارة واحدة تستخدم ممرًا مصنوعًا من الألومنيوم بسماكة 0.8 بوصة (20 ملم) من أجل رفع الأوراق والتوجيه. يمكن للمركبات ذات الخطوط المغناطيسية أن تصل إلى 45 درجة في المنحنيات. العمل المخبري في وقت سابق على هذا المفهوم التحقق من صحة مخططات الرفع والإرشاد والدفع. يتم تجميع مغناطيس الرفع والدفع الفائق في العربات في الجزء الأمامي والخلفي من السيارة. يتفاعل مغناطيس خط الوسط مع اللفات LSM التقليدية للدفع وتولد بعض عزم الدوران الكهرومغناطيسي يسمى تأثير العارضة. تتفاعل المغناطيسات الموجودة على جانبي كل شوكة ضد ألواح التوجيه المصنوعة من الألمنيوم لتوفير الإرتفاع. تستخدم مركبة Magneplane أسطح التحكم الديناميكية الهوائية لتخميد الحركة النشطة. تشكل صفائح رفع الألومنيوم الموجودة في حوض التوجيه أعلى أسطح صندوقي هيكل من الألومنيوم. يتم دعم عوارض الصندوق هذه مباشرة على الأرصفة. يستخدم المفتاح عالي السرعة ملفات تبديل تدفق خالية لتوجيه السيارة من خلال شوكة في حوض التوجيه. وبالتالي ، لا يتطلب مفتاح Magneplane أي أعضاء هيكلية متحركة.

مصادر:

  • المصادر: مكتبة النقل الوطنية //ntl.bts.gov/


شاهد الفيديو: الرفع المغناطيسي (شهر اكتوبر 2022).

Video, Sitemap-Video, Sitemap-Videos