Maglev (magnetno levitacijski) vlak

Maglev (magnetno levitacijski) vlak

Maglev vlak je posebna, moderna vrsta željezničkog vozila, koja u pokretu, pomoću magnetske sile, lebdi nad vodilicom. Ovo je najnovija vrsta tehnologije, kreće se brzinom od 400 km na sat.

Tehnička kultura

Ključne riječi

Maglev vlak, magnetska levitacija, Vlak, vlak magnetske levitacije, željeznica, brzi vlak, brzinski rekord, zatvorena staza, vođena linija, plutati, vodilica, magnet vodič, nosivi magnet, elektromagnet, tračnica, kabina, magnetizam, magnetsko polje, magnet, tehnologija, promet, izum

Povezani dodatci

3D modeli

Maglev

Magnetno levitacijski vlak

Princip magnetne levitacije („maglev”: magnetic levitation) i pogona je već davne 1934. patentirao njemački inženjer Hermann Kemper. U razvoju maglev tehnologije, započetom krajem šezdesetih godina, najdalje se došlo u Japanu, u Njemačkoj i u SAD-u. Međutim, vlada Njemačke, vodeće sile u razvoju maglev tehnologije, je krajem 90-ih godina - zbog astronomskih troškova - odustala od izgradnje odgovarajuće tračnice.

Izlaz iz slijepe ulice daljnjeg razvitka maglev vlaka je potaknula jedna narudžba iz inozemstva. Naime, tvrtka Transrapid sa sjedištem u Berlinu, je krajem 1999. godine potpisla ugovor sa kineskim Ministarstvom nauke o konkretnom razvoju i izgradnji tog sustava.
Maglev vlakovi pušteni u pogon početkom 2003. g. u Šangaju mogu postići brzinu čak iznad 400 km/h. Njihova pojava označava novo poglavlje u povijesti željezničkog prometa.

Magnetni vlak

Pogled s vrha

Kabina za upravljanje

Brzo putovanje – veliki troškovi

Prvi magnetni vlak je pušten u pogon prvog dana 2003. g. u Kini, između poslovne četvrti Šangaja i zračne luke Pudong. 30 kilometara dugu komercijalnu liniju koju je izgradila njemačka tvtrka Transrapid, kompozicija prijeđe za samo 7 minuta.

Maglev zahtijeva sasvim odvojenu, posebnu voznu trasu. Kako trasu ništa ne smije presijecati, ista mora biti zatvorena ili povišena. U potonjem slučaju, trasu od elektromagneta u visini od 5-6 m drže betonske grede. Troškovi su uslijed toga znatno viši od bilo koje druge vrste vozne trase. Troškovi mogu biti smanjeni zahvaljujući tome da te nove vrste vlakova mogu oboriti i strmije uspone i s toga vozna trasa izgrađena za njih može biti i manje zavojita. Zbog nedostatka trenja, trase zahtjevaju manje održavanja i njihov vijek trajanja je duži u odnosu na tradicionalne tračnice.

Maglev juri stazom pored Šangaja

Konstrukcija

  • zatvorena tračnica na betonskim gredama
  • pilotska kabina
  • suknja na preklop
  • putnička kabina
  • putnička vrata
  • transmiter

Levitacija (lebdenje)

  • elektromagnet
  • čelična tračnica
  • betonski stup

Konstrukcija i funkcioniranje

Tradicionalni vlakovi troše veliku količinu energije na savladavanje trenja nastalog kod kotača. Magnetna levitacija eliminira trenje i s toga uz potrošnju puno manje energije može se postići veća brzina.

Trenutno se koristi dva sustava magnetne levitacije: elektrodinamički sustav ovjesa (EDS), koji je u upotrebi uglavnom kod japanskih vlakova. Drugi je sustav: elektromagnetski sustav ovjesa (EMS), koji je u upotrebi uglavnom kod njemačkih i kineskih vlakova.

Maglev vlak u Šangaju koristi EMS sustav. U tom sustavu, krakovi na dnu vlaka se povlače ispod tračnica, a vlak levitira iznad čeličnih tračnica uz pomoć elektromagneta koji su pričvršćeni za vlak. Ako se jačina magneta ne bi regulirala, tada se vlak uopće ne bi ni podignuo, odnosno bi sjeo na betonski stup, ili bi se podigao i previše i prikačio bi se odozdo na tračnicu. No, ta dinamična nestabilnost traži veliku preciznost prilikom izgradnje takvih pruga s vrlo malim tolerancijama koje može kompenzirati osjetljiv sustav za kontrolu, na način da se svake sekunde čak i više tisuću puta izmjeri udaljenost između vlaka i tračnice i shodno tome regulira jačinu struje koja prolazi kroz elektromagnete. Optimalna udaljenost iznosi svega oko 15 milimetara na gornjoj i 10 milimetara na donjoj strani.

EDS sustav pak radi po sasvim drugom principu. U ovom slučaju su supravodići ili iznimno jaki magneti ugrađeni na obje strane vlaka, koji (u slučaju brzine veće od 30 km/h) induciraju jake struje u svitcima koji se pak uslijed toga pretvaraju u elektromagnete, uzajamno djeluju na stalne magnete, i na takav način održavaju vlak u stanju levitacije.

Kretanje

  • stalni magnet
  • elektromagnet

Pogon

Brzina vlaka se može povećavati ili usporavati promjenom polova elektromagneta u odgovarajućem ritmu. Kako bi se izbjeglo skladištenje akumulatora velikih dimenzija unutar vlaka, odnosno kako bi se vlak mogao kretati još većom brzinom, svitci koji služe za ubrzavanje su ugrađeni u bočnu stranu pruge i njihovo napajanje strujom se vrši iz vana. Senzori šalju informacije o aktualnom položaju i postignutoj brzini vlaka na centralno računalo za upravljanje, koje u odgovarajućem trenutku prebacuju polove elektromagneta ugrađenih u prugu, na takav način usporavajući ili ubrzavajući vlak. Nakon prolaska vlaka svitci se mogu potpuno isključiti i novi svitci se uključiti na slijedećim dijelovima trase.

Animacija

  • zatvorena tračnica na betonskim gredama
  • pilotska kabina
  • suknja na preklop
  • putnička kabina
  • putnička vrata
  • transmiter
  • elektromagnet
  • čelična tračnica
  • betonski stup
  • stalni magnet
  • elektromagnet

Naracija

Magnetno levitacijski vlak je željeznički sustav u kojem održavanje vlaka na pruzi i njegov pogon vrši magnetsko polje. Naziv „maglev” za princip i tehnologiju tog sustava potječe od skračenica engleskih riječi.

Princip magnetne levitacije i pogona se pojavio već 30-ih godina prošloga stoljeća, no njegova primjena u praksi je započela tek nekoliko desetljeća kasnije. U razvoju maglev tehnologije najdalje se došlo u Njemačkoj, ali kako je projekt izgubio financijsku podršku vlasti, prvi magnetni vlak je pušten u pogon u Kini, 2003. g., između poslovne četvrti Šangaja i zračne luke Pudong. Pruga je dužine 30,5 kilometara, a tu udaljenost Maglev projuri za 7-8 minuta te može postići putnu brzinu čak i preko 430 km/h.

Zbog posebnog principa rada, maglev zahtijeva sasvim odvojenu i neprekidnu voznu trasu. Jedno od mogućih rješenja je izgradnja povišene pruge u visini od 5-6 m koju drže betonski stupovi.

Princip magnetne levitacije ili lebdenja potječe od principa rada elektromotora. Postoji nekoliko primjena ovog principa u praksi, a na osnovi jedne varijante, magneti su pričvršćeni u betonsku tračnicu, na donji rub vozne trase i u donji dio kompozicije, u takozvanu "suknju" koja obuhvaća trase.

Ovo je zapravo sustav linearnog sinkronog stroja u kojem magnet na trasi djeluje kao razvučeni mirujući dio (stator), a magnet na vlaku kao razvučen pokretni dio (rotor). Pod utjecajem električne struje, vlak se podiže, te se pokreće.

Vodljivi magneti pričvršćeni u donji dio "suknje" kompozicije vlaka, ugrađeni senzori i upravljačko računalo jamče da između pruge i vlaka tijekom pogona ne dođe do direktnog mehaničkog dodira.

Princip rada magleva je jako jednostavan, ali je njegova primjena izuzetno skupa. Ipak, činjenica je da je vrhunska maglev tehnologija sa vlakovima koji se kreću glatko, tiho i brzo, bez kotača, osovina i ležajeva otvorilo novo poglavlje u povijesti željeznice.

Povezani dodatci

Eurotunel

Eurotunel je podzemni i podmorski željeznički prolaz dug 50.5 km, koji izravno povezuje Francusku i Veliku Britaniju.

Vlak TGV POS

Brzi vlak TGV POS saobraća između Pariza i južne Njemačke brzinom od 320 km na sat.

Dinamo (srednji stupanj)

Dinamo pretvara mehaničku energiju u električnu energiju.

Dizel lokomotiva MÁV M61 (1963)

Legendarnoj dizel lokomotivi M61 su u Mađarskim Državnim Željeznicama dali nadimak NOHAB.

Električno zvono

Uređaj koji radi uz pomoć elektromagneta.

Elektromotori

Elektromotori su prisutni u mnogim područjima našeg života. Upoznajmo razne vrste!

Gejša

Gejša je tradicionalna japanska zabavljačica čije vještine uključuju izvođenje klasične glazbe i plesa.

Generator i električni motor

Generator mehaničku energiju pretvara u električnu energiju, a električni motor električnom strujom stvara mehnički rad.

Magnetsko polje Zemlje

Sjeverno i južno magnetso polje Zemlje je u blizini zemljopisnog sjevernog i južnog pola.

MÁV V40 (lokomotiva Kandó, 1932)

Prvi mađarska električna lokomotiva, koja se bez upotrebe transformatora mogla priključiti na državnu strujnu mrežu.

Parna lokomotiva BR Standard Class 3 2-6-2T

Ovaj tip parnih lokomotiva je korišten u Velikoj Britaniji, proizvodili su ih 1950-ih godina.

Parna lokomotiva Rocket (1829)

Engleski inženjer George Stephenson je izgradio svoju lokomotivu za jednu utrku lokomotiva 1829. godine.

Podzemna željeznica (metro)

Metro je najbrži način gradskog prijevoza koji se odvija na tračnicama.

Proizvodnja izmjenične struje

Električna energija može se proizvesti okretanjem vodiča u obliku petlje unutar magnetskog polja.

Samuraj

Osnovna uloga tih japanskih ratnika bila je služiti svojim feudalcima, čak i pod cijenu njihovih života.

Transformator

Transformator je uređaj koji služi za promjenu električnog napona.

Površinski javni promet s električnim napajanjem

Trolejbusi i tramvaji su ekološki prihvatljiva prijevozna sredstva.

Autobus

Autobusi igraju važnu ulogu u javnom prijevozu.

Tvrdi disk

Tvrdi disk je jedinica za magnetsku pohranu podataka u računalima.

Added to your cart.