Maglev Trenler Nasıl Çalışır?

{h1}

Manyetik kaldırma trenleri, dünyanın her yerinde popüler bir ulaşım konusu haline geliyor. Maglev treninin en popüler türü olan elektromanyetik süspansiyon hakkında bilgi edinin.

Son zamanlarda bir havalimanına gittiyseniz, muhtemelen hava yolculuğunun gittikçe kalabalıklaştığını fark ettiniz. Sık sık gecikmelere rağmen, uçaklar hala yüzlerce veya binlerce kilometre seyahat etmenin en hızlı yolunu sağlıyor. Yolcu hava yolculuğu, geçtiğimiz yüzyılda ulaşım endüstrisinde devrim yarattı ve insanların günler veya haftalar yerine saatlerce büyük mesafelere geçmesine izin verdi.

Uçakların tek alternatifleri - ayaklar, arabalar, otobüsler, tekneler ve geleneksel trenler - bugünün hızlı tempolu toplumu için çok yavaştır. Bununla birlikte, 21. yüzyılın 20. yüzyılda uçakların yaptığı yolu değiştirecek yeni bir ulaşım şekli var.

Birkaç ülke, yüksek hızlı trenleri geliştirmek için güçlü elektromıknatıs kullanıyor. Maglev trenler. Maglev manyetik kaldırma için kısadır, bu da bu trenlerin eski çelik tekerleği ve palet raylarını değiştirmek için mıknatısların temel prensiplerini kullanarak bir kılavuz üzerinde yüzecekleri anlamına gelir. Bu makalede, elektromanyetik itişin nasıl çalıştığını, üç spesifik tren türünün nasıl çalıştığını ve bu trenlerden birine binebileceğiniz yerleri öğreneceksiniz.

Elektromanyetik Süspansiyon (EMS)

- Hiç mıknatıslarla oynadınız, zıt kutupların çekip kutupların birbirini ittiğini biliyorsunuzdur. Bu, elektromanyetik tahrikin ardındaki temel prensiptir. Elektromıknatıslar, metal objeleri çekmeleriyle diğer mıknatıslara benzerler, ancak manyetik çekme geçicidir. Elektromıknatısların Nasıl Çalıştığı hakkında okuyabileceğiniz gibi, bir bakır telin uçlarını bir AA, C veya D-hücresinin pozitif ve negatif uçlarına bağlayarak kolayca küçük bir elektromıknatıs oluşturabilirsiniz. Bu küçük bir manyetik alan oluşturur. Telin her iki ucunu da aküden ayırırsanız, manyetik alan çıkarılır.

Bu tel-ve-pil denemesinde oluşturulan manyetik alan, bir maglev tren ray sisteminin arkasındaki basit fikirdir. Bu sistemde üç bileşen var:

  1. Büyük bir elektrik güç kaynağı
  2. Bir kılavuz yolu veya parça astarlayan metal bobinler
  3. Trenin alt tarafına bağlanan geniş kılavuz mıknatıslar

Maglev Trenler Nasıl Çalışır?: trenler

Yukarıda Japonya'daki Yamanashi maglev test hattının kılavuz görüntüsü.

- Bir maglev treni ile konvansiyonel bir tren arasındaki büyük fark, maglev trenlerinin bir motora sahip olmamasıdır - en azından çelik raylar boyunca tipik tren arabalarını çekmek için kullanılan bir tür motor değildir. Maglev trenleri için motor oldukça dikkat çekicidir. Fosil yakıtlar kullanmak yerine, kılavuz ray duvarlarındaki elektrikli boruların oluşturduğu manyetik alan ve ray, treni hareket ettirmek için birleşir.

Bir sonraki bölümde, Maglev pistine daha yakından bakacağız.

Maglev Pisti

Maglev Trenler Nasıl Çalışır?: için

Parça boyunca uzanan mıknatıslanmış bobin, kılavuzlama, trenin iniş yapmasına izin vererek, trenin iniş takımı üzerindeki büyük mıknatısları itiyor. havada durmak kılavuz yolun üzerinde 0,39 ila 3,93 inç (1 ila 10 santimetre) arasında. Tren hareket ettirildikten sonra, raylar boyunca rayları çeken ve iten benzersiz bir manyetik alan sistemi oluşturmak için kılavuz duvarlarındaki bobinlere güç beslenir. Kılavuz duvarlarındaki bobinlere sağlanan elektrik akımı, mıknatıslanmış bobinlerin polaritesini değiştirmek için sürekli olarak değişmektedir. Kutuplardaki bu değişim, trenin önündeki manyetik alanın aracı öne doğru çekmesine neden olurken, trenin arkasındaki manyetik alan daha ileri itme gücü sağlar.

Maglev trenleri sürtünmeyi ortadan kaldırarak bir hava yastığı üzerinde yüzer. Bu sürtünme eksikliği ve trenlerin aerodinamik tasarımları, bu trenlerin daha fazla görülmemiş karayolu ulaşım hızlarına ulaşmalarına izin veriyor. 310 mil (500 kph) ya da Amtrak'ın en hızlı banliyö treni kadar iki kat daha hızlı. Buna karşılık, uzun menzilli uçuşlar için kullanılan bir Boeing-777 ticari uçağı, yaklaşık 562 mil / saat (905 km / saat) hıza ulaşabilir. Geliştiriciler, maglev trenlerinin nihayetinde 1.000 mil (1,609 kilometre) kadar olan şehirleri birbirine bağlayacağını söylüyorlar. 310 mph'de, iki saatten fazla bir süre Paris'ten Roma'ya seyahat edebilirsiniz.

Almanya ve Japonya'nın her ikisi de maglev tren teknolojisini geliştiriyor ve ikisi de şu anda trenlerinin prototiplerini test ediyor. (Alman şirketi "Transrapid International" da ticari kullanımda bir trene sahiptir - daha sonraki bölümde bu konuyla ilgili daha fazla.) Benzer kavramlara dayanan Alman ve Japon trenlerinin farklılıkları farklıdır. Almanya'da mühendisler elektromanyetik süspansiyon (EMS) sistem denir Transrapid. Bu sistemde, trenin dibi çelik bir rayın etrafına sarılır. Trenin iniş takımına bağlı olan elektromıknatıslar, kılavuz hattına doğru yönlendirilir, bu da trenin ray yolunun 1 / 3'ü (1 santimetre) yukarısına çekilmesini sağlar ve hareket etmediğinde bile treni hareket ettirir. Trenin gövdesine yerleştirilen diğer kılavuz mıknatıslar, seyahat sırasında sabit kalır. Almanya, Transrapid maglev treninin gemideki insanlarla 300 mil ulaşabileceğini gösterdi.

Elektrodinamik Süspansiyon (EDS)

Japonya'nın MLX01 maglev treni

Japonya'nın MLX01 maglev treni

Japon mühendisler, bir maglev tren kullanan rakip bir versiyon geliştiriyorlar. elektrodinamik süspansiyon (EDS) mıknatısların itici gücüne dayanan sistem. Japon ve Alman maglev trenleri arasındaki temel fark, Japon trenlerinin süper soğutmalı süperiletken elektromıknatıslar kullanmasıdır. Bu tür elektromıknatıs, güç kaynağı kapatıldıktan sonra dahi elektrik iletebilir. Standart elektromıknatıs kullanan EMS sisteminde, bobinler sadece bir güç kaynağı mevcut olduğunda elektrik iletir.Dalgalı sıcaklıklarda bobinlerin soğutulmasıyla, Japonya'nın sistemi enerji tasarrufu sağlar. Ancak, kriyojenik sistemin soğutmak için kullandığı soğutucular pahalı olabilir.

Sistemler arasındaki bir başka fark ise, Japon trenlerinin, ray yolunun yaklaşık 10 cm (10 inç) uzağında kalmasıdır. EDS sisteminin kullanılmasının bir potansiyel dezavantajı, maglev trenlerinin, yaklaşık 62 mil / saat (100 kph) bir hıza ulaşana kadar lastik lastikler üzerinde yuvarlanması gerektiğidir. Japon mühendisler, bir elektrik kesintisi sistemin kapanmasına yol açtığında tekerleklerin bir avantaj olduğunu söylüyorlar. Almanya'nın Transrapid treni, acil durum pil güç kaynağı ile donatılmıştır. Ayrıca, kalp pilleri olan yolcular süper iletken elektromıknatıslar tarafından üretilen manyetik alanlardan korunmalıdır.

Inductrack Güçlendirilmiş elektromıknatıslar veya soğutulmuş süperiletken mıknatıslar yerine manyetik alanları üretmek için kalıcı oda sıcaklığı mıknatısları kullanan yeni bir EDS türüdür. Inductrack, treni hızlandırmaya başlayana kadar treni hızlandırmak için bir güç kaynağı kullanır. Güç kesilirse, tren yavaş yavaş yavaşlayabilir ve yardımcı tekerleklerini durdurabilir.

Parça aslında yalıtılmış tel içeren bir elektriksel olarak kısa devre devresi dizisidir. Bir tasarımda, bu devreler merdiven içinde basamaklar gibi hizalanır. Tren hareket ettikçe, manyetik alan mıknatısları itip trenin kalkmasına neden olur.

İki Inductrack tasarımları vardır: Inductrack I ve Inductrack II. Inductrack I yüksek hızlar için tasarlanmıştır, Inductrack II ise yavaş hızlar için uygundur. Inductrack trenleri daha fazla stabilite ile daha yükseğe çıkabilir. Saatte birkaç kilometre hareket ettiği sürece, bir Inductrack treni pistin yaklaşık 2.54 santimetrelik bir bölümünü havaya kaldıracaktır. Parçanın üzerinde daha büyük bir boşluk, trenin istikrarı korumak için karmaşık algılama sistemleri gerektirmeyeceği anlamına gelir.

Kalıcı mıknatıslar daha önce kullanılmamıştı çünkü bilim adamları yeterince levitasyon gücü oluşturmadıklarını düşündüler. Inductrack tasarımı, mıknatısları düzenleyerek bu problemi atlar. Halbach dizisi. Mıknatıslar, manyetik alanın yoğunluğunun altındaki dizinin üstüne yoğunlaşacak şekilde yapılandırılmıştır. Daha yüksek bir manyetik alan üreten bir neodimiyum-demir-bor alaşımından oluşan daha yeni bir malzemeden üretilmiştir. Inductrack II tasarımı, daha düşük hızlarda daha güçlü bir manyetik alan oluşturmak için iki Halbach dizisi içerir.

California'daki Livermore Ulusal Laboratuvarı'ndan Dr. Richard Post, güvenlik ve maliyet kaygılarına yanıt olarak bu konsept ile ortaya çıktı. Prototip testleri, Dr. Post ve ekibine, uyduları yörüngeye fırlatmak için İnductrack sistemini kullanma olasılığını araştırmak için bir sözleşme veren NASA'nın dikkatini çekti.

Maglev Kazaları

11 Ağustos 2006 tarihinde, Transrapid Shanghai havalimanı hattındaki bir maglev tren bölmesi ateş yaktı. Yaralanma olmadı ve araştırmacılar yangının bir elektrik probleminden kaynaklandığını düşünüyorlar.

22 Eylül 2006'da Almanya'nın Emsland kentindeki Transrapid bir test treninde, bir kazara kazayla çıkmış olan bir tamir arabasına çarptığında bir test çalışması sırasında 29 kişi vardı. Tren o dönemde en az 120 mil (193 kph) gidiyordu. Çoğu yolcu bir maglev trenini içeren ilk ölümcül kazada öldürüldü.

Maglev Teknolojisi Kullanımda

Emsland, Almanya test tesisinde bir Transrapid treni.

Emsland, Almanya test tesisinde bir Transrapid treni.

Maglev taşımacılığının ilk olarak bir asırdan fazla süre önce önerilmiş olmasına rağmen, ilk ticari maglev treni Alman şirketi Transrapid International'ın geliştirdiği treni kullanarak 2002'de Şangay, Çin'deki (daha fazla bilgi edinmek için buraya tıklayın) testini yaptı. Aynı çizgi, 2003 yılının Aralık ayında bir yıl sonra kamuya açık ilk ticari faaliyetini gerçekleştirdi. Shanghai Transrapid hattı şu anda şehir merkezindeki ve Pudong havaalanındaki Longyang Road istasyonuna gidiyor. Ortalama 267 mil / saat (430 km / sa) hızda seyahat eden, 19 mil (30 kilometre) yolculuk, bir saat süren taksi yolculuğu yerine maglev trende 10 dakikadan az sürüyor. Çin, Shanghai'a 99 mil (160 km) koşacak olan Şangay hattının bir uzantısı inşa ediyor. İnşaatın 2006 sonbaharında başlaması planlanıyor ve 2010 Shanghai Expo tarafından tamamlanmalıdır. Bu hat, iki şehir arasında çalışan ilk Maglev demiryolu hattı olacak.

Diğer birçok ülkenin kendi maglev trenlerini inşa etme planları var, ancak Şangay havaalanı hattı tek ticari maglev hattı olmaya devam ediyor. Los Angeles'tan Pittsburgh'a yapılan ABD şehirleri, çalışmalarda maglev çizgisi planlarına sahipti, ancak bir maglev ulaştırma sistemi inşa etme masrafı engelleyici oldu. Virginia'daki Old Dominion Üniversitesi'nde yönetim, 2002 yılının sonbahar döneminde başlayan kampüs boyunca öğrencileri ileri ve geri yönlendiren süper bir mekana sahip olmayı umuyordu, ancak araştırma devam ederken tren hareketsiz kalıyordu. Amerikan Maglev Şirketi, benzer bir teknolojiyi kullanan ve 2006 sonbaharında bitirmeyi planladığı bir teknoloji kullanarak bir prototip inşa ediyor.

Manyetik kaldırma trenleri ve ilgili konular hakkında daha fazla bilgi için bir sonraki sayfadaki bağlantılara bakın.


Video Takviyesi: Dünyanın En Hızlı Treni Nasıl Çalışır? - Maglev Treni.




Araştırma


9 Farklı Ticari Dna Testi Yaptım Ve 6 Farklı Sonuç Aldım
9 Farklı Ticari Dna Testi Yaptım Ve 6 Farklı Sonuç Aldım

Bilgisayar Bilimcisi Andrea Johnson: Maddenin Kalbine Gitmek
Bilgisayar Bilimcisi Andrea Johnson: Maddenin Kalbine Gitmek

Bilim Haberleri


Alt Deri Kanseri Riskine Bağlı Ortak Ağrı Ilaçlar
Alt Deri Kanseri Riskine Bağlı Ortak Ağrı Ilaçlar

Kıtlık Nasıl Çalışır?
Kıtlık Nasıl Çalışır?

Bilim, 'Köpeğin' Var Olduğunu Önerir (Op-Ed)
Bilim, 'Köpeğin' Var Olduğunu Önerir (Op-Ed)

Hata! Mumya'Nın Kafatasında Sol Beyin Temizleme Aracı
Hata! Mumya'Nın Kafatasında Sol Beyin Temizleme Aracı

Çok Fazla D Vitamini Alarak Geri Tepme, Çalışma Önerileri
Çok Fazla D Vitamini Alarak Geri Tepme, Çalışma Önerileri


TR.WordsSideKick.com
Her Hakkı Saklıdır!
Herhangi Bir Malzemenin Çoğaltılabilir Sadece Siteye Aktif Linki Prostanovkoy TR.WordsSideKick.com

© 2005–2019 TR.WordsSideKick.com