ट्रेन चुंबकीय उत्तोलन पर है। चुंबकीय उत्तोलन ट्रेनें - मैग्लेव। यह कैसे काम करता है? स्पीड रिकॉर्ड। श्रृंखला से "उच्च गति परिवहन का वादा।" बहुत महंगा खिलौना

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1। उद्देश्य

चुंबकीय उत्तोलन ट्रेनया मैग्लेव(अंग्रेजी चुंबकीय उत्तोलन से, यानी "मैग्लेव" - मैग्नेटोप्लेन) एक चुंबकीय निलंबन पर एक ट्रेन है, जो चुंबकीय बलों द्वारा संचालित और नियंत्रित होती है, जिसे लोगों को परिवहन के लिए डिज़ाइन किया गया है (चित्र 1)। यात्री परिवहन की तकनीक का इलाज करें। पारंपरिक ट्रेनों के विपरीत, यह आवाजाही के दौरान रेल की सतह को नहीं छूती है।

2. मुख्य भाग (उपकरण) और उनका उद्देश्य

इस डिजाइन के विकास में विभिन्न तकनीकी समाधान हैं (देखें खंड ६)। इलेक्ट्रोमैग्नेट्स पर ट्रेन "ट्रांसरैपिड" के चुंबकीय कुशन के संचालन के सिद्धांत पर विचार करें ( विद्युत चुम्बकीय निलंबन, ईएमएस) (रेखा चित्र नम्बर 2)।

इलेक्ट्रॉनिक रूप से नियंत्रित इलेक्ट्रोमैग्नेट (1) प्रत्येक कार के धातु "स्कर्ट" से जुड़े होते हैं। वे विशेष रेल (2) के नीचे चुंबक के साथ परस्पर क्रिया करते हैं, जिससे रेलगाड़ी रेल के ऊपर मंडराती है। अन्य चुम्बक पार्श्व संरेखण प्रदान करते हैं। ट्रैक के साथ एक वाइंडिंग (3) बिछाई जाती है, जो एक चुंबकीय क्षेत्र बनाता है जो ट्रेन (रैखिक मोटर) को चलाता है।

3. संचालन का सिद्धांत

चुंबकीय निलंबन पर ट्रेन के संचालन का सिद्धांत निम्नलिखित भौतिक घटनाओं और कानूनों पर आधारित है:

एम। फैराडे द्वारा विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना और कानून

लेन्ज़ नियम

बायो-सावर्ट-लाप्लास कानून

1831 में, अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी माइकल फैराडे ने खोज की विद्युत चुम्बकीय प्रेरण कानून, जिससे प्रवाहकीय सर्किट के अंदर चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन इस सर्किट में विद्युत प्रवाह को उत्तेजित करता है, भले ही सर्किट में कोई शक्ति स्रोत न हो... इंडक्शन करंट की दिशा का सवाल, जिसे फैराडे ने खुला छोड़ दिया था, जल्द ही रूसी भौतिक विज्ञानी एमिली ख्रीस्तियनोविच लेनज़ द्वारा हल किया गया था।

कनेक्टेड बैटरी या अन्य शक्ति स्रोत के बिना एक बंद सर्कुलर करंट-कैरिंग सर्किट पर विचार करें, जिसमें उत्तरी ध्रुव के साथ एक चुंबक पेश किया जाता है। इससे सर्किट से गुजरने वाले चुंबकीय प्रवाह में वृद्धि होगी, और फैराडे के नियम के अनुसार, सर्किट में एक प्रेरित धारा दिखाई देगी। यह धारा, बदले में, बायो-सावर्ड कानून के अनुसार, एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करेगी, जिसके गुण उत्तरी और दक्षिणी ध्रुवों वाले एक साधारण चुंबक के क्षेत्र के गुणों से अलग नहीं हैं। लेनज़ ने अभी यह पता लगाने में कामयाबी हासिल की कि प्रेरित धारा को इस तरह से निर्देशित किया जाएगा कि उत्पन्न धारा का उत्तरी ध्रुव चुंबकीय क्षेत्रवापस लेने योग्य चुंबक के उत्तरी ध्रुव की ओर उन्मुख होगा। चूंकि दोनों के बीच उत्तरी ध्रुवचुम्बक परस्पर प्रतिकर्षण बल द्वारा कार्य करते हैं, परिपथ में प्रेरित प्रेरण धारा इस प्रकार प्रवाहित होगी कि वह परिपथ में चुम्बक के प्रवेश का विरोध करेगी। और यह केवल एक विशेष मामला है, और एक सामान्यीकृत सूत्रीकरण में, लेनज़ का नियम कहता है कि प्रेरण धारा हमेशा निर्देशित होती है ताकि मूल कारण का प्रतिकार किया जा सके।

लेन्ज़ का नियम आज चुंबकीय उत्तोलन ट्रेन में प्रयोग किया जाता है। ऐसी ट्रेन की गाड़ी के नीचे, शक्तिशाली मैग्नेट लगे होते हैं, जो स्टील शीट (चित्र 3) से कुछ सेंटीमीटर की दूरी पर स्थित होते हैं। जब ट्रेन चलती है, तो ट्रैक के समोच्च से गुजरने वाला चुंबकीय प्रवाह लगातार बदल रहा है, और इसमें मजबूत प्रेरण धाराएं उत्पन्न होती हैं, जिससे एक शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र बनता है जो ट्रेन के चुंबकीय निलंबन को पीछे हटाता है (समान रूप से समोच्च के बीच प्रतिकारक बल कैसे उत्पन्न होते हैं) और उपरोक्त प्रयोग में चुंबक)। यह बल इतना महान है कि, कुछ गति प्राप्त करने के बाद, ट्रेन सचमुच कुछ सेंटीमीटर से ट्रैक को तोड़ देती है और वास्तव में हवा में उड़ जाती है।

रचना चुम्बक के समान ध्रुवों के प्रतिकर्षण और, इसके विपरीत, विभिन्न ध्रुवों के आकर्षण के कारण उत्तोलन करती है। ट्रांसरैपिड ट्रेन (चित्र 1) के रचनाकारों ने एक अप्रत्याशित चुंबकीय निलंबन योजना का उपयोग किया। उन्होंने एक ही नाम के ध्रुवों के प्रतिकर्षण का नहीं, बल्कि विपरीत लोगों के आकर्षण का इस्तेमाल किया। चुंबक पर भार लटकाना आसान है (यह प्रणाली स्थिर है), लेकिन चुंबक के नीचे यह लगभग असंभव है। लेकिन अगर आप एक नियंत्रित इलेक्ट्रोमैग्नेट लेते हैं, तो स्थिति बदल जाती है। नियंत्रण प्रणाली कुछ मिलीमीटर (चित्र 3) में चुम्बकों के बीच की खाई के आकार को स्थिर रखती है। अंतराल में वृद्धि के साथ, सिस्टम असर वाले मैग्नेट में करंट बढ़ाता है और इस तरह कार को "खींचता" है; कम होने पर, यह एम्परेज को कम करता है, और अंतर बढ़ता है। इस योजना के दो बड़े फायदे हैं। ट्रैक चुंबकीय तत्व मौसम के प्रभाव से सुरक्षित होते हैं, और ट्रैक और ट्रेन के बीच छोटे अंतर के कारण उनका क्षेत्र काफी कमजोर होता है; इसके लिए बहुत कम शक्ति की धाराओं की आवश्यकता होती है। नतीजतन, इस डिजाइन की एक ट्रेन बहुत अधिक किफायती है।

ट्रेन की आवाजाही को आगे बढ़ाया जाता है रैखिक मोटर... इस तरह की मोटर में एक रोटर और स्टेटर होता है जो स्ट्रिप्स में फैला होता है (एक पारंपरिक इलेक्ट्रिक मोटर में, उन्हें छल्ले में घुमाया जाता है)। स्टेटर वाइंडिंग को बारी-बारी से चालू किया जाता है, जिससे एक यात्रा चुंबकीय क्षेत्र बनता है। लोकोमोटिव पर लगे स्टेटर को इस क्षेत्र में खींचा जाता है और पूरी ट्रेन को घुमाता है (चित्र 4, 5)। ... प्रौद्योगिकी का प्रमुख तत्व विद्युत चुम्बकों पर ध्रुवों का परिवर्तन वैकल्पिक रूप से 4000 बार प्रति सेकंड की आवृत्ति पर विद्युत धारा को वैकल्पिक रूप से आपूर्ति और हटाकर करना है। विश्वसनीय संचालन प्राप्त करने के लिए स्टेटर और रोटर के बीच का अंतर पांच मिलीमीटर से अधिक नहीं होना चाहिए। ड्राइविंग करते समय कारों के हिलने-डुलने के कारण इसे हासिल करना मुश्किल होता है, खासकर जब कॉर्नरिंग, साइड सस्पेंशन वाली सड़कों को छोड़कर, सभी प्रकार की मोनोरेल सड़कों में निहित होती है। इसलिए, एक आदर्श ट्रैक इन्फ्रास्ट्रक्चर की जरूरत है।

सिस्टम की स्थिरता मैग्नेटाइजिंग वाइंडिंग्स में करंट के स्वचालित विनियमन द्वारा सुनिश्चित की जाती है: सेंसर लगातार ट्रेन से ट्रैक तक की दूरी को मापते हैं और, तदनुसार, इलेक्ट्रोमैग्नेट में वोल्टेज में परिवर्तन होता है (चित्र 3)। अल्ट्रा-फास्ट कंट्रोल सिस्टम सड़क और ट्रेन के बीच निकासी को नियंत्रित करते हैं।

एकमात्र ब्रेकिंग बल ड्रैग फोर्स है।

तो, एक चुंबकीय निलंबन पर एक ट्रेन की गति का आरेख: कार के नीचे असर वाले विद्युत चुंबक स्थापित होते हैं, और रेल पर एक रैखिक इलेक्ट्रिक मोटर के कॉइल स्थापित होते हैं। जब वे परस्पर क्रिया करते हैं, तो एक बल उत्पन्न होता है जो कार को सड़क से ऊपर उठाकर आगे की ओर खींचता है। वाइंडिंग में करंट की दिशा लगातार बदल रही है, ट्रेन के चलते ही चुंबकीय क्षेत्र बदल रहा है।

कैरियर मैग्नेट ऑनबोर्ड बैटरी (चित्र 4) द्वारा संचालित होते हैं, जिन्हें प्रत्येक स्टेशन पर रिचार्ज किया जाता है। लीनियर इलेक्ट्रिक मोटर को करंट, जो ट्रेन को हवाई जहाज की गति में गति देता है, केवल उस सेक्शन में आपूर्ति की जाती है जिसके साथ ट्रेन यात्रा कर रही है (चित्र 6 ए)। रचना का एक पर्याप्त रूप से मजबूत चुंबकीय क्षेत्र ट्रैक वाइंडिंग में एक करंट को प्रेरित करेगा, और ये बदले में, एक चुंबकीय क्षेत्र बनाते हैं।

जहां ट्रेन तेज होती है या ऊपर की ओर जाती है, वहां ऊर्जा अधिक शक्ति के साथ पहुंचाई जाती है। यदि आपको ब्रेक लगाने या विपरीत दिशा में जाने की आवश्यकता है, तो चुंबकीय क्षेत्र अपने वेक्टर को बदल देता है।

वीडियो क्लिप देखें " विद्युत चुम्बकीय प्रेरण का नियम», « इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन» « फैराडे के प्रयोग».

चावल। 6. बी वीडियो क्लिप "इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन का कानून", "इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन" "फैराडे के प्रयोग" से फ्रेम।

एक मैग्नेटोप्लेन या मैग्लेव (अंग्रेजी चुंबकीय उत्तोलन से) चुंबकीय निलंबन पर एक ट्रेन है, जो चुंबकीय बलों द्वारा संचालित और नियंत्रित होती है। ऐसी ट्रेन, पारंपरिक ट्रेनों के विपरीत, आवाजाही के दौरान रेल की सतह को नहीं छूती है। चूंकि ट्रेन और चलने वाली सतह के बीच एक अंतर है, घर्षण समाप्त हो गया है और केवल ब्रेकिंग बल वायुगतिकीय ड्रैग फोर्स है।

मैग्लेव द्वारा प्राप्य गति एक विमान की गति के बराबर होती है और कम (उड्डयन के लिए) दूरी (1000 किमी तक) पर हवाई सेवाओं के साथ प्रतिस्पर्धा करना संभव बनाती है। यद्यपि इस तरह के परिवहन का विचार नया नहीं है, आर्थिक और तकनीकी सीमाओं ने इसे पूर्ण रूप से प्रकट नहीं होने दिया: सार्वजनिक उपयोग के लिए, प्रौद्योगिकी को केवल कुछ ही बार मूर्त रूप दिया गया था। वर्तमान में, मैग्लेव मौजूदा परिवहन बुनियादी ढांचे का उपयोग नहीं कर सकता है, हालांकि पारंपरिक रेलवे की पटरियों के बीच या सड़क के बिस्तर के नीचे चुंबकीय सड़क के तत्वों के स्थान के साथ परियोजनाएं हैं।

फिलहाल, ट्रेनों के चुंबकीय निलंबन के लिए 3 मुख्य प्रौद्योगिकियां हैं:

1. सुपरकंडक्टिंग मैग्नेट (इलेक्ट्रोडायनामिक सस्पेंशन, ईडीएस) पर।

जर्मनी में बनाए गए "भविष्य का रेलमार्ग" ने पहले भी शंघाई के निवासियों के विरोध को भड़काया है। लेकिन इस बार, बड़ी अशांति की धमकी देने वाले प्रदर्शनों से भयभीत अधिकारियों ने ट्रेनों से निपटने का वादा किया। समय पर प्रदर्शनों को रोकने के लिए, अधिकारियों ने उन जगहों पर वीडियो कैमरा भी लगा दिया, जहां अक्सर बड़े पैमाने पर विरोध प्रदर्शन होते हैं। चीनी भीड़ बहुत संगठित और मोबाइल है; यह कुछ ही सेकंड में इकट्ठा हो सकता है और नारों के साथ एक प्रदर्शन में बदल सकता है।

2005 के जापानी विरोधी मार्च के बाद से शंघाई में यह सबसे बड़ा लोक प्रदर्शन है। बिगड़ते पर्यावरण को लेकर चीन की चिंता की वजह से यह पहला विरोध नहीं है। पिछली गर्मियों में, हजारों प्रदर्शनकारियों की भीड़ ने सरकार को एक रासायनिक परिसर के निर्माण को स्थगित करने के लिए मजबूर किया।

ट्रेनें चालू हैं चुंबकीय कुशन- क्या यह भविष्य का परिवहन है? चुंबकीय उत्तोलन ट्रेन कैसे काम करती है?

उस क्षण से दो सौ से अधिक वर्ष बीत चुके हैं जब मानव जाति ने पहले भाप इंजनों का आविष्कार किया था। हालांकि, रेलवे भूमि परिवहन, बिजली और डीजल ईंधन की शक्ति का उपयोग कर यात्रियों और भारी माल ले जाना, अभी भी बहुत आम है।

यह कहने योग्य है कि इन सभी वर्षों में, आविष्कारक इंजीनियर आंदोलन के वैकल्पिक तरीकों के निर्माण पर सक्रिय रूप से काम कर रहे हैं। उनके श्रम का परिणाम चुंबकीय उत्तोलन ट्रेनें थीं।

उपस्थिति का इतिहास

बीसवीं शताब्दी की शुरुआत में चुंबकीय उत्तोलन ट्रेनों को बनाने का विचार सक्रिय रूप से विकसित हुआ था। हालांकि, कई कारणों से उस समय इस परियोजना को लागू करना संभव नहीं था। ऐसी ट्रेन का निर्माण 1969 में ही शुरू हुआ था। यह तब था जब जर्मनी के संघीय गणराज्य के क्षेत्र में एक चुंबकीय ट्रैक बिछाया जाने लगा, जिसके साथ एक नया गुजरना था। वाहन, जिसे बाद में ऐसा नाम दिया गया: मैग्लेव ट्रेन। इसे 1971 में लॉन्च किया गया था। पहली मैग्लेव ट्रेन, जिसे "ट्रांसरैपिड -02" कहा जाता था, चुंबकीय ट्रैक के साथ गुजरी।

एक दिलचस्प तथ्य यह है कि जर्मन इंजीनियरों ने वैज्ञानिक हरमन केम्पर द्वारा छोड़े गए रिकॉर्ड के आधार पर एक वैकल्पिक वाहन बनाया, जिसे 1934 में मैग्नेटोप्लेन के आविष्कार की पुष्टि करने वाला एक पेटेंट प्राप्त हुआ।

"ट्रांसरैपिड-02" को शायद ही बहुत तेज कहा जा सकता है। वह 90 किलोमीटर प्रति घंटे की अधिकतम गति से आगे बढ़ सकता था। इसकी क्षमता भी कम थी - केवल चार लोग।

1979 में, एक अधिक उन्नत मैग्लेव मॉडल बनाया गया था। "ट्रांसरैपिड-05" नाम की यह ट्रेन अड़सठ यात्रियों को ले जा सकती है। वह हैम्बर्ग शहर में स्थित लाइन के साथ चला गया, जिसकी लंबाई 908 मीटर थी। इस ट्रेन ने जो अधिकतम गति विकसित की वह पचहत्तर किलोमीटर प्रति घंटे के बराबर थी।

उसी 1979 में, मैग्लेव का एक और मॉडल जापान में जारी किया गया था। इसे "एमएल -500" नाम दिया गया था। एक जापानी चुंबकीय उत्तोलन ट्रेन ने प्रति घंटे पांच सौ सत्रह किलोमीटर तक की गति विकसित की।

प्रतिस्पर्धा

चुंबकीय उत्तोलन ट्रेनों की गति की तुलना हवाई जहाज की गति से की जा सकती है। इस संबंध में, इस प्रकार का परिवहन उन एयरलाइनों के लिए एक गंभीर प्रतियोगी बन सकता है जो एक हजार किलोमीटर तक की दूरी पर काम करते हैं। मैग्लेव का व्यापक उपयोग इस तथ्य से बाधित है कि वे पारंपरिक रेलवे सतहों पर नहीं चल सकते हैं। चुंबकीय कुशन पर चलने वाली ट्रेनों को विशेष राजमार्गों के निर्माण की आवश्यकता होती है। और इसके लिए पूंजी के बड़े निवेश की आवश्यकता होती है। यह भी माना जाता है कि मैग्लेव के लिए बनाया गया चुंबकीय क्षेत्र मानव शरीर को नकारात्मक रूप से प्रभावित कर सकता है, जो ऐसे मार्ग के पास स्थित क्षेत्रों के चालक और निवासियों के स्वास्थ्य पर प्रतिकूल प्रभाव डालेगा।

संचालन का सिद्धांत

चुंबकीय उत्तोलन ट्रेनें एक विशेष प्रकार के परिवहन हैं। आंदोलन के दौरान, मैग्लेव बिना छुए रेलवे ट्रैक पर मंडराता हुआ प्रतीत होता है। यह इस तथ्य के कारण है कि वाहन को कृत्रिम रूप से बनाए गए चुंबकीय क्षेत्र के बल द्वारा नियंत्रित किया जाता है। मैग्लेव की गति के दौरान कोई घर्षण नहीं होता है। इस मामले में, ब्रेकिंग बल वायुगतिकीय प्रतिरोध है।

विद्युत चुम्बकीय निलंबन

इस तकनीक को ईएमएस कहा जाता है। यह विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र की ताकत पर आधारित है, जो समय के साथ बदलता है। यह मैग्लेव को उत्तोलन (हवा में वृद्धि) का भी कारण बनता है। ट्रेन की आवाजाही के लिए, इस मामले में, टी-आकार की रेल की आवश्यकता होती है, जो एक कंडक्टर (आमतौर पर धातु) से बनी होती है। यह सिस्टम को सामान्य के समान काम करता है रेल... हालांकि ट्रेन में व्हीलसेट की जगह सपोर्ट और गाइड मैग्नेट लगे होते हैं। उन्हें टी-आकार की शीट के किनारे स्थित फेरोमैग्नेटिक स्टेटर के समानांतर रखा जाता है।

ईएमएस ट्रेनों को कम त्वरण वाली सिंक्रोनस लीनियर मोटर द्वारा ब्रेक लगाया जाता है। यह मैग्नेट का समर्थन करने के साथ-साथ एक सड़क मार्ग का प्रतिनिधित्व करता है जिस पर मैग्लेव मंडराता है। ट्रेन की गति और कर्षण को की आवृत्ति और ताकत को बदलकर समायोजित किया जा सकता है प्रत्यावर्ती धारा... धीमा करने के लिए, चुंबकीय तरंगों की दिशा बदलने के लिए पर्याप्त है।

इलेक्ट्रोडायनामिक निलंबन

एक ऐसी तकनीक है जिसमें मैग्लेव की गति तब होती है जब दो क्षेत्र परस्पर क्रिया करते हैं। उनमें से एक मेन लाइन में बनाया गया है, और दूसरा ट्रेन में बोर्ड पर बनाया गया है। इस तकनीक को ईडीएस कहा जाता है। एक जापानी चुंबकीय उत्तोलन ट्रेन जेआर - मैग्लेव को इसके आधार पर बनाया गया था।

ईडीएस प्रौद्योगिकी के फायदे और नुकसान

इलेक्ट्रोडायनामिक निलंबन पर काम कर रहे सिस्टम का सकारात्मक पक्ष इसकी स्थिरता है। चुंबक और कैनवास के बीच की दूरी में मामूली कमी या वृद्धि भी प्रतिकर्षण और आकर्षण की शक्तियों द्वारा नियंत्रित होती है। यह सिस्टम को अपरिवर्तित रहने की अनुमति देता है। इस तकनीक के साथ, नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्स स्थापित करने की कोई आवश्यकता नहीं है। वेब और चुम्बक के बीच की दूरी को समायोजित करने के लिए उपकरणों की भी आवश्यकता नहीं होती है।

ईडीएस तकनीक के कुछ नुकसान हैं। इस प्रकार, ट्रेन को उत्तोलन करने के लिए पर्याप्त बल केवल उच्च गति पर ही उत्पन्न किया जा सकता है। यही कारण है कि मैग्लेव उन्हें पहियों से लैस करते हैं। वे एक सौ किलोमीटर प्रति घंटे की गति से अपनी गति प्रदान करते हैं। इस तकनीक का एक और नुकसान घर्षण बल है जो कम गति पर प्रतिकारक चुम्बकों के पीछे और सामने होता है।

यात्री डिब्बे में मजबूत चुंबकीय क्षेत्र के कारण, विशेष सुरक्षा स्थापित की जानी चाहिए। अन्यथा, पेसमेकर वाले व्यक्ति को यात्रा करने की अनुमति नहीं है। चुंबकीय भंडारण मीडिया (क्रेडिट कार्ड और एचडीडी) के लिए भी सुरक्षा की आवश्यकता होती है।

विकसित तकनीक

तीसरी प्रणाली, जो वर्तमान में केवल कागज पर मौजूद है, ईडीएस संस्करण में उपयोग है स्थायी चुम्बकजिन्हें सक्रिय करने के लिए किसी ऊर्जा की आवश्यकता नहीं होती है। कुछ समय पहले तक यह माना जाता था कि यह असंभव है। शोधकर्ताओं का मानना ​​​​था कि स्थायी चुम्बकों में ट्रेन को ऊपर उठाने की ताकत नहीं होती है। हालाँकि, इस समस्या से बचा गया था। इसे हल करने के लिए, चुम्बकों को "Halbach array" में रखा गया था। इस तरह की व्यवस्था से एक चुंबकीय क्षेत्र का निर्माण होता है जो सरणी के नीचे नहीं, बल्कि उसके ऊपर होता है। यह लगभग पांच किलोमीटर प्रति घंटे की गति से भी ट्रेन के उत्तोलन को बनाए रखने में मदद करता है।

इस परियोजना को अभी तक व्यावहारिक कार्यान्वयन नहीं मिला है। यह स्थायी चुम्बकों से बने सरणियों की उच्च लागत के कारण है।

मैग्लेव के गुण

चुंबकीय उत्तोलन ट्रेनों का सबसे आकर्षक पहलू उच्च गति प्राप्त करने की संभावना है, जो भविष्य में मैग्लेव को जेट विमानों के साथ भी प्रतिस्पर्धा करने की अनुमति देगा। खपत बिजली के स्तर के मामले में इस प्रकार का परिवहन काफी किफायती है। इसके संचालन की लागत भी कम है। यह घर्षण की कमी के कारण संभव है। मैग्लेव का कम शोर भी मनभावन है, जिसका पारिस्थितिक स्थिति पर सकारात्मक प्रभाव पड़ेगा।

नुकसान

मैग्लेव का नकारात्मक पक्ष यह है कि उन्हें बनाने के लिए आवश्यक राशि बहुत अधिक है। ट्रैक रखरखाव की लागत भी अधिक है। इसके अलावा, परिवहन के प्रकार के लिए पटरियों और अल्ट्रा-सटीक उपकरणों की एक जटिल प्रणाली की आवश्यकता होती है जो कैनवास और मैग्नेट के बीच की दूरी को नियंत्रित करती है।

बर्लिन में परियोजना कार्यान्वयन

चुंबकीय उत्तोलन ट्रेनें, मैग्लेव - सबसे तेज़ प्रकार का मैदान सार्वजनिक परिवहन... और यद्यपि अभी तक केवल तीन छोटे ट्रैक चालू किए गए हैं, चुंबकीय ट्रेनों के प्रोटोटाइप का अनुसंधान और परीक्षण किया जा रहा है विभिन्न देशओह। चुंबकीय उत्तोलन की तकनीक कैसे विकसित हुई है और निकट भविष्य में इसका क्या इंतजार है, आप इस लेख से सीखेंगे।

मैग्लेव इतिहास के पहले पृष्ठ विभिन्न देशों में 20 वीं शताब्दी की शुरुआत में प्राप्त पेटेंट की एक श्रृंखला से भरे हुए थे। 1902 में वापस, जर्मन आविष्कारक अल्फ्रेड सेडेन को एक रैखिक इंजन से लैस ट्रेन के डिजाइन के लिए पेटेंट से सम्मानित किया गया था। और चार साल बाद, फ्रैंकलिन स्कॉट स्मिथ ने विद्युत चुम्बकीय रूप से निलंबित ट्रेन का एक और प्रारंभिक प्रोटोटाइप विकसित किया। थोड़ी देर बाद, 1937 से 1941 की अवधि में, जर्मन इंजीनियर हरमन केम्पर को रैखिक इलेक्ट्रिक मोटर्स से लैस ट्रेनों से संबंधित कई और पेटेंट प्राप्त हुए। वैसे, 2004 में निर्मित मास्को मोनोरेल परिवहन प्रणाली का रोलिंग स्टॉक, आंदोलन के लिए अतुल्यकालिक रैखिक मोटर्स का उपयोग करता है - यह एक रैखिक मोटर के साथ दुनिया का पहला मोनोरेल है।

टेलीसेंटर स्टेशन के पास मॉस्को मोनोरेल सिस्टम की ट्रेन

1940 के दशक के उत्तरार्ध में, शोधकर्ता शब्द से कार्य की ओर बढ़े। ब्रिटिश इंजीनियर एरिक लेस्वाइट, जिन्हें कई लोग "मैग्लेव के पिता" कहते हैं, एक रैखिक प्रेरण मोटर के पहले काम कर रहे पूर्ण आकार के प्रोटोटाइप को विकसित करने में कामयाब रहे। बाद में, 1960 के दशक में, वह ट्रैक्ड होवरक्राफ्ट हाई स्पीड ट्रेन के विकास में शामिल हो गए। दुर्भाग्य से, 1973 में धन की कमी के कारण परियोजना को बंद कर दिया गया था।

1979 में, यात्री परिवहन सेवाओं के प्रावधान के लिए लाइसेंस प्राप्त दुनिया की पहली चुंबकीय उत्तोलन ट्रेन प्रोटोटाइप दिखाई दी - ट्रांसरैपिड 05। हैम्बर्ग में एक 908 मीटर लंबा परीक्षण ट्रैक बनाया गया था और IVA 79 प्रदर्शनी के दौरान प्रस्तुत किया गया था। परियोजना में रुचि इतनी थी महान है कि Transrapid 05 प्रदर्शनी के अंत के बाद एक और तीन महीने तक सफलतापूर्वक काम करने में कामयाब रहा और कुल लगभग 50 हजार यात्रियों को ले गया। इस ट्रेन की अधिकतम गति 75 किमी/घंटा थी।

और पहला वाणिज्यिक मैग्नेटोप्लेन 1984 में इंग्लैंड के बर्मिंघम में दिखाई दिया। एक चुंबकीय रूप से उत्तोलन वाली रेलवे लाइन बर्मिंघम अंतरराष्ट्रीय हवाई अड्डे के टर्मिनल को पास से जोड़ती है रेलवे स्टेशन... उन्होंने 1984 से 1995 तक सफलतापूर्वक काम किया। लाइन की लंबाई केवल ६०० मीटर थी, और जिस ऊंचाई तक एक रैखिक प्रेरण मोटर वाली ट्रेन सड़क के बिस्तर से ऊपर उठती थी, वह १५ मिलीमीटर थी। 2003 में, केबल लाइनर तकनीक पर आधारित AirRail Link यात्री परिवहन प्रणाली को इसके स्थान पर बनाया गया था।

1980 के दशक में, न केवल इंग्लैंड और जर्मनी में, बल्कि जापान, कोरिया, चीन और संयुक्त राज्य अमेरिका में भी हाई-स्पीड चुंबकीय उत्तोलन ट्रेनों के निर्माण के लिए परियोजनाओं का विकास और कार्यान्वयन शुरू हुआ।

यह काम किस प्रकार करता है

हम छठी कक्षा के भौतिकी पाठों से चुम्बक के मूल गुणों के बारे में जानते हैं। यदि आप एक स्थायी चुंबक के उत्तरी ध्रुव को दूसरे चुंबक के उत्तरी ध्रुव पर लाते हैं, तो वे पीछे हट जाएंगे। यदि अलग-अलग ध्रुवों को जोड़ने वाले चुम्बकों में से एक को पलट दिया जाए, तो वह आकर्षित होता है। यह मैग्लेव ट्रेनों में पाया जाने वाला एक सरल सिद्धांत है, जो थोड़ी दूरी के लिए रेल के ऊपर हवा में फिसलती है।

चुंबकीय निलंबन तकनीक तीन मुख्य उप-प्रणालियों पर आधारित है: उत्तोलन, स्थिरीकरण और त्वरण। इसी समय, इस समय चुंबकीय निलंबन की दो मुख्य प्रौद्योगिकियां हैं और एक प्रयोगात्मक, केवल कागज पर सिद्ध है।

इलेक्ट्रोमैग्नेटिक सस्पेंशन (ईएमएस) तकनीक पर आधारित ट्रेनें लेविटेट करने के लिए एक इलेक्ट्रोमैग्नेटिक फील्ड का इस्तेमाल करती हैं, जिसकी ताकत समय के साथ बदलती रहती है। साथ ही, इस प्रणाली का व्यावहारिक कार्यान्वयन परंपरागत के काम के समान ही है रेल परिवहन... यहां, एक कंडक्टर (मुख्य रूप से धातु) से बने टी-आकार के रेल ट्रैक का उपयोग किया जाता है, लेकिन ट्रेन, पहियों के बजाय, इलेक्ट्रोमैग्नेट की एक प्रणाली का उपयोग करती है - समर्थन और मार्गदर्शन। सपोर्ट और गाइड मैग्नेट टी-ट्रैक के किनारों पर स्थित फेरोमैग्नेटिक स्टेटर्स के समानांतर हैं। ईएमएस तकनीक का मुख्य नुकसान संदर्भ चुंबक और स्टेटर के बीच की दूरी है, जो 15 मिलीमीटर है और इसे विशेष द्वारा नियंत्रित और ठीक किया जाना चाहिए स्वचालित प्रणालीविद्युत चुम्बकीय संपर्क की चंचल प्रकृति सहित कई कारकों पर निर्भर करता है। वैसे, उत्तोलन प्रणाली ट्रेन में स्थापित बैटरियों के लिए धन्यवाद काम करती है, जिन्हें संदर्भ मैग्नेट में निर्मित रैखिक जनरेटर द्वारा रिचार्ज किया जाता है। इस प्रकार, एक स्टॉप की स्थिति में, ट्रेन बैटरी पर काफी देर तक चलने में सक्षम होगी। ट्रांसरैपिड ट्रेनें और, विशेष रूप से, शंघाई मैग्लेव को ईएमएस तकनीक के आधार पर बनाया गया था।

ईएमएस ट्रेनों को कम-त्वरण सिंक्रोनस रैखिक मोटर द्वारा संचालित और ब्रेक किया जाता है, जो समर्थन मैग्नेट द्वारा दर्शाया जाता है और एक ट्रैक जिस पर मैग्नेटोप्लेन होवर होता है। मोटे तौर पर, वेब में निर्मित मोटर सिस्टम एक पारंपरिक स्टेटर (रैखिक इलेक्ट्रिक मोटर का स्थिर हिस्सा) है जो वेब के निचले भाग में तैनात होता है, और सहायक इलेक्ट्रोमैग्नेट, बदले में, इलेक्ट्रिक मोटर के लिए एक एंकर के रूप में कार्य करते हैं। इस प्रकार, टॉर्क उत्पन्न करने के बजाय, कॉइल्स में प्रत्यावर्ती धारा उत्तेजित तरंगों का एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करती है, जो रचना को संपर्क रहित रूप से स्थानांतरित करती है। प्रत्यावर्ती धारा की शक्ति और आवृत्ति को बदलने से आप ट्रेन के कर्षण और गति को समायोजित कर सकते हैं। इस मामले में, धीमा करने के लिए, आपको बस चुंबकीय क्षेत्र की दिशा बदलने की जरूरत है।

इलेक्ट्रोडायनामिक सस्पेंशन टेक्नोलॉजी (ईडीएस) के मामले में, कैनवास में चुंबकीय क्षेत्र की परस्पर क्रिया और ट्रेन में सुपरकंडक्टिंग मैग्नेट द्वारा बनाए गए क्षेत्र द्वारा उत्तोलन किया जाता है। जापानी ट्रेन जेआर-मैग्लेव को ईडीएस तकनीक के आधार पर बनाया गया था। ईएमएस तकनीक के विपरीत, जो पारंपरिक इलेक्ट्रोमैग्नेट्स और कॉइल का उपयोग करता है, केवल बिजली का संचालन करते समय बिजली का संचालन करता है, सुपरकंडक्टिंग इलेक्ट्रोमैग्नेट बिजली के स्रोत के डिस्कनेक्ट होने के बाद भी बिजली का संचालन कर सकते हैं, जैसे कि बिजली आउटेज की स्थिति में। ईडीएस सिस्टम में कॉइल्स को ठंडा करने से बहुत सारी ऊर्जा बचाई जा सकती है। फिर भी, क्रायोजेनिक प्रणालीकॉइल्स को ठंडा रखने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला कूलिंग महंगा हो सकता है।

ईडीएस प्रणाली का मुख्य लाभ इसकी उच्च स्थिरता है - पर्दे और चुम्बकों के बीच की दूरी में थोड़ी कमी के साथ, एक प्रतिकारक बल उत्पन्न होता है, जो चुम्बकों को उनकी मूल स्थिति में लौटाता है, साथ ही, दूरी में वृद्धि प्रतिकर्षण बल को कम करता है और आकर्षण बल को बढ़ाता है, जो फिर से प्रणाली के स्थिरीकरण की ओर जाता है। इस मामले में, ट्रेन और ट्रैक के बीच की दूरी को नियंत्रित करने और समायोजित करने के लिए किसी इलेक्ट्रॉनिक्स की आवश्यकता नहीं होती है।

सच है, यहाँ कुछ कमियाँ भी थीं - ट्रेन के उत्तोलन के लिए पर्याप्त बल केवल उच्च गति पर ही उत्पन्न होता है। इस कारण से, एक ईडीएस ट्रेन को ऐसे पहियों से लैस किया जाना चाहिए जो कम गति (100 किमी / घंटा तक) पर चल सकें। ट्रैक की पूरी लंबाई के साथ संगत परिवर्तन भी किए जाने चाहिए, क्योंकि तकनीकी खराबी के कारण ट्रेन किसी भी स्थान पर रुक सकती है।

ईडीएस का एक और नुकसान यह है कि कम गति पर, प्रतिकारक चुम्बकों के आगे और पीछे वेब में एक घर्षण बल उत्पन्न होता है, जो उनके विरुद्ध कार्य करता है। यह एक कारण है कि जेआर-मैग्लेव ने पूरी तरह से प्रतिकारक प्रणाली को त्याग दिया और पार्श्व उत्तोलन प्रणाली की ओर देखा।

यह भी ध्यान देने योग्य है कि यात्री डिब्बे में मजबूत चुंबकीय क्षेत्र चुंबकीय ढाल की स्थापना की आवश्यकता होती है। परिरक्षण के बिना, पेसमेकर या चुंबकीय भंडारण मीडिया (एचडीडी और क्रेडिट कार्ड) वाले यात्रियों के लिए ऐसी गाड़ी में यात्रा करना contraindicated है।

ईडीएस ट्रेनों में एक्सेलेरेशन सबसिस्टम उसी तरह काम करता है जैसे ईएमएस ट्रेनों में होता है, सिवाय इसके कि पोलरिटी रिवर्सल के बाद, स्टेटर यहां पल भर के लिए रुक जाते हैं।

तीसरा, कार्यान्वयन के सबसे करीब, तकनीक जो अब तक केवल कागज पर मौजूद है, वह इंडक्ट्रैक स्थायी चुंबक के साथ ईडीएस संस्करण है, जिसे सक्रिय करने के लिए ऊर्जा की आवश्यकता नहीं होती है। कुछ समय पहले तक, शोधकर्ताओं का मानना ​​था कि स्थायी चुम्बक एक ट्रेन को ऊपर उठाने के लिए पर्याप्त मजबूत नहीं थे। हालांकि, तथाकथित "हालबैक सरणी" में मैग्नेट लगाकर इस समस्या को हल किया गया था। इस मामले में, चुम्बक इस तरह से स्थित होते हैं कि चुंबकीय क्षेत्र पुंजक के ऊपर दिखाई देता है, न कि इसके नीचे, और बहुत कम गति पर ट्रेन के उत्तोलन को बनाए रखने में सक्षम होते हैं - लगभग 5 किमी / घंटा। सच है, स्थायी चुम्बकों के ऐसे सरणियों की लागत बहुत अधिक है, इसलिए अभी तक इस तरह की एक भी व्यावसायिक परियोजना नहीं है।

गिनीज बुक ऑफ रिकॉर्ड्स

फिलहाल, सबसे तेज चुंबकीय उत्तोलन ट्रेनों की सूची में पहली पंक्ति पर जापानी समाधान JR-Maglev MLX01 का कब्जा है, जो 2 दिसंबर, 2003 को यामानाशी में परीक्षण ट्रैक पर 581 किमी की रिकॉर्ड गति विकसित करने में कामयाब रहा। / एच। यह ध्यान देने योग्य है कि JR-Maglev MLX01 के पास 1997 से 1999 की अवधि में स्थापित कई और रिकॉर्ड हैं - 531, 550, 552 किमी / घंटा।

यदि आप निकटतम प्रतिस्पर्धियों को देखते हैं, तो उनमें से जर्मनी में निर्मित शंघाई मैग्लेव ट्रांसरैपिड एसएमटी को ध्यान देने योग्य है, जो 2003 में परीक्षणों के दौरान 501 किमी / घंटा की गति विकसित करने में कामयाब रहा और इसके पूर्वज - ट्रांसरैपिड 07, जिसने पार किया 1988 वर्ष में 436 किमी / घंटा लाइन वापस।

व्यावहारिक कार्यान्वयन

मार्च 2005 में परिचालन शुरू करने वाली लिनिमो चुंबकीय उत्तोलन ट्रेन को चूबु एचएसएसटी द्वारा विकसित किया गया था और अभी भी जापान में उपयोग में है। यह आइची प्रान्त में दो शहरों के बीच चलता है। जिस ट्रैक पर मैग्लेव मंडराता है उसकी लंबाई लगभग 9 किमी (9 स्टेशन) है। वहीं, लिनिमो की अधिकतम गति 100 किमी/घंटा है। इसने उसे लॉन्च के क्षण से केवल पहले तीन महीनों के दौरान 10 मिलियन से अधिक यात्रियों को ले जाने से नहीं रोका।

बेहतर ज्ञात शंघाई मैग्लेव है, जिसे जर्मन कंपनी ट्रांसरैपिड द्वारा बनाया गया था और 1 जनवरी 2004 को चालू किया गया था। यह चुंबकीय निलंबन रेल लाइन शंघाई लोंगयांग लू स्टेशन को पुडोंग अंतरराष्ट्रीय हवाई अड्डे से जोड़ती है। कुल दूरी 30 किमी है, ट्रेन इसे लगभग 7.5 मिनट में कवर करती है, जो 431 किमी / घंटा की गति को तेज करती है।

दक्षिण कोरिया के डेजॉन शहर में एक और चुंबकीय निलंबन रेल लाइन सफलतापूर्वक चल रही है। UTM-02 यात्रियों के लिए 21 अप्रैल, 2008 को उपलब्ध हो गया और इसे विकसित करने और बनाने में 14 साल लगे। चुंबकीय निलंबन रेखा जुड़ती है राष्ट्रीय संग्रहालयविज्ञान और प्रदर्शनी पार्क, जिसके बीच की दूरी केवल 1 किमी है।

जापान में मैग्लेव एल0 चुंबकीय उत्तोलन ट्रेनों में से एक है, जो निकट भविष्य में परिचालन में आएगी, और इसके परीक्षण हाल ही में फिर से शुरू किए गए हैं। इसके 2027 तक टोक्यो-नागोया मार्ग पर संचालित होने की उम्मीद है।

बहुत महंगा खिलौना

बहुत पहले नहीं, चुंबकीय उत्तोलन नामक लोकप्रिय पत्रिकाएँ एक क्रांतिकारी परिवहन को प्रशिक्षित करती हैं, और इस तरह की प्रणालियों की नई परियोजनाओं के शुभारंभ की सूचना निजी कंपनियों और दुनिया भर के अधिकारियों दोनों द्वारा नियमित रूप से दी गई थी। हालांकि, इन महत्वाकांक्षी परियोजनाओं में से अधिकांश को प्रारंभिक चरणों में बंद कर दिया गया था, और चुंबकीय निलंबन पर कुछ रेलवे लाइनें, हालांकि वे थोड़े समय के लिए आबादी के लाभ के लिए काम करने में कामयाब रहे, बाद में उन्हें नष्ट कर दिया गया।

विफलता का मुख्य कारण यह है कि चुंबकीय रूप से लेविटेड ट्रेनें बेहद महंगी हैं। उन्हें विशेष रूप से उनके लिए खरोंच से निर्मित बुनियादी ढांचे की आवश्यकता होती है, जो एक नियम के रूप में, परियोजना बजट में सबसे महंगी वस्तु है। उदाहरण के लिए, शंघाई मैग्लेव ने दो-तरफा ट्रैक (ट्रेनों और बिल्डिंग स्टेशनों के निर्माण की लागत सहित) के 1 किमी के लिए चीन को $ 1.3 बिलियन या $ 43.6 मिलियन की लागत दी। चुंबकीय उत्तोलन ट्रेनें केवल लंबे मार्गों पर एयरलाइनों के साथ प्रतिस्पर्धा कर सकती हैं। लेकिन फिर से, दुनिया में पर्याप्त जगह नहीं हैं जहां एक बड़े यात्री यातायात के लिए एक रेलवे लाइन के लिए चुंबकीय निलंबन पर भुगतान करने के लिए आवश्यक है।

आगे क्या होगा?

फिलहाल मैग्लेव ट्रेनों का भविष्य धुंधला नजर आ रहा है एक बड़ी हद तकऐसी परियोजनाओं की निषेधात्मक उच्च लागत और लंबी वापसी अवधि के कारण। साथ ही, कई देश हाई-स्पीड रेल (एचएसआर) परियोजनाओं में भारी निवेश करना जारी रखते हैं। बहुत पहले नहीं, मैग्लेव एल0, चुंबकीय उत्तोलन ट्रेन के उच्च गति परीक्षण जापान में फिर से शुरू किए गए थे।

जापानी सरकार भी अपनी चुंबकीय उत्तोलन ट्रेनों के साथ अमेरिका को दिलचस्पी लेने की उम्मीद करती है। हाल ही में, द नॉर्थईस्ट मैग्लेव के प्रतिनिधि, जो वाशिंगटन और न्यूयॉर्क को चुंबकीय निलंबन रेल लाइन से जोड़ने की योजना बना रहे हैं, ने जापान की आधिकारिक यात्रा की। यह संभव है कि कम कुशल एचएसआर नेटवर्क वाले देशों में चुंबकीय रूप से लेविटेड ट्रेनें अधिक व्यापक हो जाएंगी। उदाहरण के लिए, संयुक्त राज्य अमेरिका और ग्रेट ब्रिटेन में, लेकिन उनकी लागत अभी भी अधिक रहेगी।

घटनाओं के विकास के लिए एक और परिदृश्य है। जैसा कि आप जानते हैं, चुंबकीय उत्तोलन ट्रेनों की दक्षता बढ़ाने के तरीकों में से एक सुपरकंडक्टर्स का उपयोग है, जो पूर्ण शून्य के करीब तापमान पर ठंडा होने पर, अपना विद्युत प्रतिरोध पूरी तरह से खो देते हैं। हालांकि, अत्यधिक ठंडे तरल पदार्थों के टैंकों में विशाल चुम्बक रखना बहुत महंगा है, क्योंकि वांछित तापमान को बनाए रखने के लिए विशाल "रेफ्रिजरेटर" की आवश्यकता होती है, जिससे लागत और बढ़ जाती है।

लेकिन कोई भी इस संभावना को बाहर नहीं करता है कि निकट भविष्य में भौतिकी के दिग्गज एक ऐसा सस्ता पदार्थ बनाने में सक्षम होंगे जो कमरे के तापमान पर भी अतिचालक गुणों को बरकरार रखे। अतिचालकता पर पहुंचने पर उच्च तापमानकारों और ट्रेनों का समर्थन करने में सक्षम शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र इतनी आसानी से उपलब्ध हो जाएंगे कि "उड़ने वाली कारें" भी आर्थिक रूप से व्यवहार्य होंगी। इसलिए हम प्रयोगशालाओं से खबर का इंतजार कर रहे हैं।

उस क्षण से दो सौ से अधिक वर्ष बीत चुके हैं जब मानव जाति ने पहले भाप इंजनों का आविष्कार किया था। हालांकि, रेलवे भूमि परिवहन, बिजली और डीजल ईंधन की शक्ति का उपयोग कर यात्रियों और भारी माल ले जाना, अभी भी बहुत आम है।

यह कहने योग्य है कि इन सभी वर्षों में, आविष्कारक इंजीनियर आंदोलन के वैकल्पिक तरीकों के निर्माण पर सक्रिय रूप से काम कर रहे हैं। उनके श्रम का परिणाम चुंबकीय उत्तोलन ट्रेनें थीं।

उपस्थिति का इतिहास

बीसवीं शताब्दी की शुरुआत में चुंबकीय उत्तोलन ट्रेनों को बनाने का विचार सक्रिय रूप से विकसित हुआ था। हालांकि, कई कारणों से उस समय इस परियोजना को लागू करना संभव नहीं था। ऐसी ट्रेन का निर्माण 1969 में ही शुरू हुआ था। यह तब था जब जर्मनी के संघीय गणराज्य के क्षेत्र में एक चुंबकीय ट्रैक बिछाया गया था, जिसके साथ एक नया वाहन गुजरना था, जिसे बाद में नाम दिया गया: मैग्लेव ट्रेन। इसे 1971 में लॉन्च किया गया था। पहली मैग्लेव ट्रेन, जिसे "ट्रांसरैपिड -02" कहा जाता था, चुंबकीय ट्रैक के साथ गुजरी।

एक दिलचस्प तथ्य यह है कि जर्मन इंजीनियरों ने वैज्ञानिक हरमन केम्पर द्वारा छोड़े गए रिकॉर्ड के आधार पर एक वैकल्पिक वाहन बनाया, जिसे 1934 में मैग्नेटोप्लेन के आविष्कार की पुष्टि करने वाला एक पेटेंट प्राप्त हुआ।

"ट्रांसरैपिड-02" को शायद ही बहुत तेज कहा जा सकता है। वह 90 किलोमीटर प्रति घंटे की अधिकतम गति से आगे बढ़ सकता था। इसकी क्षमता भी कम थी - केवल चार लोग।

1979 में, एक अधिक उन्नत मैग्लेव मॉडल बनाया गया था। "ट्रांसरैपिड-05" नाम की यह ट्रेन अड़सठ यात्रियों को ले जा सकती है। वह हैम्बर्ग शहर में स्थित लाइन के साथ चला गया, जिसकी लंबाई 908 मीटर थी। इस ट्रेन ने जो अधिकतम गति विकसित की वह पचहत्तर किलोमीटर प्रति घंटे के बराबर थी।

उसी 1979 में, मैग्लेव का एक और मॉडल जापान में जारी किया गया था। इसे "एमएल -500" नाम दिया गया था। एक जापानी चुंबकीय उत्तोलन ट्रेन ने प्रति घंटे पांच सौ सत्रह किलोमीटर तक की गति विकसित की।

प्रतिस्पर्धा

चुंबकीय उत्तोलन ट्रेनों की गति की तुलना हवाई जहाज की गति से की जा सकती है। इस संबंध में, इस प्रकार का परिवहन उन एयरलाइनों के लिए एक गंभीर प्रतियोगी बन सकता है जो एक हजार किलोमीटर तक की दूरी पर काम करते हैं। मैग्लेव का व्यापक उपयोग इस तथ्य से बाधित है कि वे पारंपरिक रेलवे सतहों पर नहीं चल सकते हैं। चुंबकीय कुशन पर चलने वाली ट्रेनों को विशेष राजमार्गों के निर्माण की आवश्यकता होती है। और इसके लिए पूंजी के बड़े निवेश की आवश्यकता होती है। यह भी माना जाता है कि मैग्लेव के लिए बनाया गया चुंबकीय क्षेत्र मानव शरीर को नकारात्मक रूप से प्रभावित कर सकता है, जो ऐसे मार्ग के पास स्थित क्षेत्रों के चालक और निवासियों के स्वास्थ्य पर प्रतिकूल प्रभाव डालेगा।

संचालन का सिद्धांत

चुंबकीय उत्तोलन ट्रेनें एक विशेष प्रकार के परिवहन हैं। आंदोलन के दौरान, मैग्लेव बिना छुए रेलवे ट्रैक पर मंडराता हुआ प्रतीत होता है। यह इस तथ्य के कारण है कि वाहन को कृत्रिम रूप से बनाए गए चुंबकीय क्षेत्र के बल द्वारा नियंत्रित किया जाता है। मैग्लेव की गति के दौरान कोई घर्षण नहीं होता है। इस मामले में, ब्रेकिंग बल वायुगतिकीय प्रतिरोध है।

यह कैसे काम करता है? हम में से प्रत्येक छठी कक्षा के भौतिकी पाठों से चुम्बक के मूल गुणों के बारे में जानता है। यदि उत्तरी ध्रुवों द्वारा दो चुम्बकों को एक दूसरे के पास लाया जाता है, तो वे प्रतिकर्षित हो जाते हैं। एक तथाकथित चुंबकीय कुशन बनाया जाता है। जब अलग-अलग ध्रुव जुड़े होते हैं, तो चुम्बक एक-दूसरे की ओर आकर्षित होंगे। यह अपेक्षाकृत सरल सिद्धांत एक मैग्लेव ट्रेन की गति के केंद्र में है, जो सचमुच रेल से थोड़ी दूरी पर हवा में स्लाइड करती है।

वर्तमान में, दो तकनीकों को पहले ही विकसित किया जा चुका है, जिनकी मदद से एक चुंबकीय कुशन या निलंबन सक्रिय होता है। तीसरा प्रायोगिक है और केवल कागज पर मौजूद है।

विद्युत चुम्बकीय निलंबन

इस तकनीक को ईएमएस कहा जाता है। यह विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र की ताकत पर आधारित है, जो समय के साथ बदलता है। यह मैग्लेव को उत्तोलन (हवा में वृद्धि) का भी कारण बनता है। ट्रेन की आवाजाही के लिए, इस मामले में, टी-आकार की रेल की आवश्यकता होती है, जो एक कंडक्टर (आमतौर पर धातु) से बनी होती है। इस तरह, सिस्टम का संचालन पारंपरिक रेलमार्ग के समान है। हालांकि ट्रेन में व्हीलसेट की जगह सपोर्ट और गाइड मैग्नेट लगे होते हैं। उन्हें टी-आकार की शीट के किनारे स्थित फेरोमैग्नेटिक स्टेटर के समानांतर रखा जाता है।

ईएमएस तकनीक का मुख्य नुकसान स्टेटर और मैग्नेट के बीच की दूरी को नियंत्रित करने की आवश्यकता है। और यह इस तथ्य के बावजूद कि यह विद्युत चुम्बकीय संपर्क की अस्थिर प्रकृति सहित कई कारकों पर निर्भर करता है। ट्रेन के अचानक रुकने से बचने के लिए इसमें विशेष बैटरियां लगाई जाती हैं। वे संदर्भ मैग्नेट में निर्मित रैखिक जनरेटर को रिचार्ज करने में सक्षम हैं, और इस प्रकार लंबे समय तक उत्तोलन प्रक्रिया को बनाए रखते हैं।

ईएमएस ट्रेनों को कम त्वरण वाली सिंक्रोनस लीनियर मोटर द्वारा ब्रेक लगाया जाता है। यह मैग्नेट का समर्थन करने के साथ-साथ एक सड़क मार्ग का प्रतिनिधित्व करता है जिस पर मैग्लेव मंडराता है। उत्पन्न प्रत्यावर्ती धारा की आवृत्ति और शक्ति को बदलकर ट्रेन की गति और जोर को नियंत्रित किया जा सकता है। धीमा करने के लिए, चुंबकीय तरंगों की दिशा बदलने के लिए पर्याप्त है।

इलेक्ट्रोडायनामिक निलंबन

एक ऐसी तकनीक है जिसमें मैग्लेव की गति तब होती है जब दो क्षेत्र परस्पर क्रिया करते हैं। उनमें से एक मेन लाइन में बनाया गया है, और दूसरा ट्रेन में बोर्ड पर बनाया गया है। इस तकनीक को ईडीएस कहा जाता है। एक जापानी चुंबकीय उत्तोलन ट्रेन जेआर - मैग्लेव को इसके आधार पर बनाया गया था।

इस प्रणाली में ईएमएस से कुछ अंतर हैं, जहां साधारण चुम्बकों का उपयोग किया जाता है, जिसमें विद्युत प्रवाह केवल बिजली लागू होने पर कॉइल से आपूर्ति की जाती है।

ईडीएस तकनीक बिजली की निरंतर आपूर्ति मानती है। यह तब भी होता है जब बिजली की आपूर्ति काट दी जाती है। ऐसे सिस्टम के कॉइल्स में क्रायोजेनिक कूलिंग लगाई जाती है, जिससे काफी मात्रा में बिजली की बचत होती है।

ईडीएस प्रौद्योगिकी के फायदे और नुकसान

इलेक्ट्रोडायनामिक निलंबन पर काम कर रहे सिस्टम का सकारात्मक पक्ष इसकी स्थिरता है। चुंबक और कैनवास के बीच की दूरी में मामूली कमी या वृद्धि भी प्रतिकर्षण और आकर्षण की शक्तियों द्वारा नियंत्रित होती है। यह सिस्टम को अपरिवर्तित रहने की अनुमति देता है। इस तकनीक के साथ, नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्स स्थापित करने की कोई आवश्यकता नहीं है। वेब और चुम्बक के बीच की दूरी को समायोजित करने के लिए उपकरणों की भी आवश्यकता नहीं होती है।

ईडीएस तकनीक के कुछ नुकसान हैं। इस प्रकार, ट्रेन को उत्तोलन करने के लिए पर्याप्त बल केवल उच्च गति पर ही उत्पन्न किया जा सकता है। यही कारण है कि मैग्लेव उन्हें पहियों से लैस करते हैं। वे एक सौ किलोमीटर प्रति घंटे की गति से अपनी गति प्रदान करते हैं। इस तकनीक का एक और नुकसान घर्षण बल है जो कम गति पर प्रतिकारक चुम्बकों के पीछे और सामने होता है।

यात्री डिब्बे में मजबूत चुंबकीय क्षेत्र के कारण, विशेष सुरक्षा स्थापित की जानी चाहिए। अन्यथा, पेसमेकर वाले व्यक्ति को यात्रा करने की अनुमति नहीं है। चुंबकीय भंडारण मीडिया (क्रेडिट कार्ड और एचडीडी) के लिए भी सुरक्षा की आवश्यकता होती है।

विकसित तकनीक

तीसरी प्रणाली, जो वर्तमान में केवल कागज पर मौजूद है, ईडीएस संस्करण में स्थायी चुंबक का उपयोग है, जिसे सक्रिय करने के लिए ऊर्जा आपूर्ति की आवश्यकता नहीं होती है। कुछ समय पहले तक यह माना जाता था कि यह असंभव है। शोधकर्ताओं का मानना ​​​​था कि स्थायी चुम्बकों में ट्रेन को ऊपर उठाने की ताकत नहीं होती है। हालाँकि, इस समस्या से बचा गया था। इसे हल करने के लिए, चुम्बकों को "Halbach array" में रखा गया था। इस तरह की व्यवस्था से एक चुंबकीय क्षेत्र का निर्माण होता है जो सरणी के नीचे नहीं, बल्कि उसके ऊपर होता है। यह लगभग पांच किलोमीटर प्रति घंटे की गति से भी ट्रेन के उत्तोलन को बनाए रखने में मदद करता है।

इस परियोजना को अभी तक व्यावहारिक कार्यान्वयन नहीं मिला है। यह स्थायी चुम्बकों से बने सरणियों की उच्च लागत के कारण है।

मैग्लेव के गुण

चुंबकीय उत्तोलन ट्रेनों का सबसे आकर्षक पहलू उच्च गति प्राप्त करने की संभावना है, जो भविष्य में मैग्लेव को जेट विमानों के साथ भी प्रतिस्पर्धा करने की अनुमति देगा। खपत बिजली के स्तर के मामले में इस प्रकार का परिवहन काफी किफायती है। इसके संचालन की लागत भी कम है। यह घर्षण की कमी के कारण संभव है। मैग्लेव का कम शोर भी मनभावन है, जिसका पारिस्थितिक स्थिति पर सकारात्मक प्रभाव पड़ेगा।

नुकसान

मैग्लेव का नकारात्मक पक्ष यह है कि उन्हें बनाने के लिए आवश्यक राशि बहुत अधिक है। ट्रैक रखरखाव की लागत भी अधिक है। इसके अलावा, परिवहन के प्रकार के लिए पटरियों और अल्ट्रा-सटीक उपकरणों की एक जटिल प्रणाली की आवश्यकता होती है जो कैनवास और मैग्नेट के बीच की दूरी को नियंत्रित करती है।

बर्लिन में परियोजना कार्यान्वयन

1980 के दशक में जर्मन राजधानी में, पहली मैग्लेव-प्रकार प्रणाली का उद्घाटन हुआ, जिसे एम-बान कहा जाता है। ट्रैक की लंबाई 1.6 किमी थी। मैग्लेव ट्रेन सप्ताहांत में तीन मेट्रो स्टेशनों के बीच चलती थी। यात्रियों के लिए यात्रा निःशुल्क थी। गिरने के बाद बर्लिन की दीवारशहर की आबादी लगभग दोगुनी हो गई है। इसने उच्च यात्री यातायात प्रदान करने में सक्षम परिवहन नेटवर्क का निर्माण किया। इसीलिए 1991 में चुंबकीय पट्टी को तोड़ दिया गया और उसकी जगह मेट्रो का निर्माण शुरू हो गया।

बर्मिंघम

इस जर्मन शहर में, 1984 से 1995 तक एक कम गति वाला मैग्लेव जुड़ा हुआ था। हवाई अड्डे और ट्रेन स्टेशन। चुंबकीय पथ की लंबाई केवल 600 मीटर थी।

सड़क दस वर्षों तक संचालित रही और मौजूदा असुविधाओं के बारे में यात्रियों की कई शिकायतों के कारण बंद कर दी गई। इसके बाद, मोनोरेल परिवहन ने इस खंड में मैग्लेव की जगह ले ली।

शंघाई

बर्लिन में पहली चुंबकीय सड़क जर्मन कंपनी ट्रांसरैपिड द्वारा बनाई गई थी। परियोजना की विफलता ने डेवलपर्स को डरा नहीं किया। उन्होंने अपना शोध जारी रखा और चीनी सरकार से एक आदेश प्राप्त किया, जिसने देश में मैग्लेव राजमार्ग बनाने का निर्णय लिया। शंघाई और पुडोंग हवाई अड्डे इस उच्च गति (450 किमी / घंटा तक) मार्ग से जुड़े हुए थे।

30 किमी की लंबाई वाली सड़क 2002 में खोली गई थी। भविष्य की योजनाओं में इसका विस्तार 175 किमी तक करना शामिल है।

जापान

एक्सपो-2005 इस देश में 2005 में आयोजित किया गया था। इसके उद्घाटन से 9 किमी लंबे चुंबकीय ट्रैक को चालू किया गया था। लाइन पर नौ स्टेशन हैं। मैग्लेव प्रदर्शनी स्थल से सटे क्षेत्र में कार्य करता है।

मैग्लेव को भविष्य का परिवहन माना जाता है। पहले से ही 2025 में, जापान जैसे देश में एक नया सुपर-हाई-स्पीड हाईवे खोलने की योजना है। चुंबकीय उत्तोलन ट्रेन टोक्यो से यात्रियों को द्वीप के मध्य भाग के जिलों में से एक में ले जाएगी। इसकी स्पीड 500 किमी/घंटा होगी। इस परियोजना के लिए लगभग पैंतालीस अरब डॉलर की आवश्यकता होगी।

ए.वी. ल्यूडमिला फ्रोलोवा 19 जनवरी, 2015 http: //fb.ru/article/165360/po ...

जापानी मैग्नेटोप्लेन ट्रेन ने फिर से गति रिकॉर्ड तोड़ा

ट्रेन महज 40 मिनट में 280 किलोमीटर की दूरी तय करेगी।

एक जापानी मैग्लेव ट्रेन, या मैग्लेव, ने फुजियामा के पास परीक्षणों के दौरान 603 किमी / घंटा की गति के साथ, अपना ही गति रिकॉर्ड तोड़ दिया।

पिछला रिकॉर्ड - 590 किमी / घंटा - पिछले सप्ताह उनके द्वारा बनाया गया था।

जेआर सेंट्रल, जो इन ट्रेनों का मालिक है, 2027 तक उन्हें टोक्यो-नागोया मार्ग पर तैनात करने का इरादा रखता है।

ट्रेन महज 40 मिनट में 280 किलोमीटर की दूरी तय करेगी।

उसी समय, कंपनी के प्रबंधन के अनुसार, वे यात्रियों को अधिकतम गति से नहीं ले जाएंगे: यह "केवल" को 505 किमी / घंटा तक बढ़ा देगा। लेकिन यह भी सबसे तेज जापानी ट्रेन "शिंकानसेन" की गति से काफी अधिक है, जो 320 किमी प्रति घंटे की दूरी तय करती है।

यात्री गति रिकॉर्ड नहीं दिखाएंगे, लेकिन उनकी आंखों के लिए 500 किमी / घंटा से अधिक पर्याप्त होगा

नागोया के लिए एक्सप्रेसवे के निर्माण की लागत लगभग 100 बिलियन डॉलर होगी, क्योंकि 80% से अधिक मार्ग सुरंगों का होगा।

2045 तक मैग्लेव ट्रेनों के टोक्यो से ओसाका की दूरी केवल एक घंटे में तय करने की उम्मीद है, जिससे यात्रा का समय आधा हो जाएगा।

बुलेट ट्रेन के परीक्षण को देखने के लिए लगभग 200 उत्साही लोग एकत्र हुए।

एक दर्शक ने एनएचके को बताया, "मेरे रोंगटे खड़े हो गए हैं, इसलिए मैं जल्द से जल्द इस ट्रेन की सवारी करना चाहता हूं।"

जेआर सेंट्रल के शोध प्रमुख यासुकाजू एंडो बताते हैं, "ट्रेन जितनी तेज़ चलती है, उतनी ही स्थिर होती है, इसलिए मेरी राय में सवारी की गुणवत्ता में सुधार हुआ है।"

2027 तक टोक्यो-नागोया मार्ग में प्रवेश करने के लिए नई ट्रेनें

जापान में शिंकानसेन हाई-स्पीड रेल नेटवर्क का एक लंबा इतिहास रहा है। हालांकि, नई चुंबकीय उत्तोलन ट्रेन प्रौद्योगिकी में निवेश करके, जापानी इसे विदेशों में निर्यात करने में सक्षम होने की उम्मीद कर रहे हैं।

संयुक्त राज्य अमेरिका की अपनी यात्रा के दौरान, जापानी प्रधान मंत्री शिंजो आबे के न्यूयॉर्क और वाशिंगटन के बीच एक उच्च गति राजमार्ग बनाने में मदद करने के लिए एक प्रस्ताव के साथ आने की उम्मीद है।

फ्यूचर हाई स्पीड ट्रांसपोर्ट और इमर्जिंग लोकल ट्रांसपोर्ट सीरीज़ में अन्य पदों के लिए, देखें:

सुपरसोनिक वैक्यूम "ट्रेन" - हाइपरलूप। श्रृंखला से "उच्च गति परिवहन का वादा।"

श्रृंखला "परिप्रेक्ष्य स्थानीय परिवहन"। नई इलेक्ट्रिक ट्रेन EP2D

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