हाई-स्पीड ट्रेन इंजन कैसे काम करता है? मैग्लेव, या चुंबकीय उत्तोलन ट्रेन, परिवहन का एक नया स्तर है। चुंबकीय उत्तोलन ट्रेनों के नुकसान

मैग्नेटिक लेविटेशन ट्रेनें और मैग्लेव ट्रेनें जमीनी सार्वजनिक परिवहन का सबसे तेज़ रूप हैं। और यद्यपि अब तक केवल तीन छोटे ट्रैक परिचालन में लाए गए हैं, चुंबकीय ट्रेन प्रोटोटाइप का अनुसंधान और परीक्षण हो रहा है विभिन्न देशओह। चुंबकीय उत्तोलन तकनीक कैसे विकसित हुई है और निकट भविष्य में इसका क्या इंतजार है, आप इस लेख से सीखेंगे।

गठन का इतिहास

मैग्लेव इतिहास के पहले पन्ने 20वीं सदी की शुरुआत में विभिन्न देशों में प्राप्त पेटेंटों की एक श्रृंखला से भरे हुए थे। 1902 में, जर्मन आविष्कारक अल्फ्रेड सेडेन को एक रैखिक मोटर से सुसज्जित ट्रेन के डिजाइन के लिए पेटेंट से सम्मानित किया गया था। और चार साल बाद, फ्रैंकलिन स्कॉट स्मिथ ने विद्युत चुम्बकीय निलंबन ट्रेन का एक और प्रारंभिक प्रोटोटाइप विकसित किया। थोड़ी देर बाद, 1937 से 1941 की अवधि में, जर्मन इंजीनियर हरमन केम्पर को रैखिक इलेक्ट्रिक मोटरों से सुसज्जित ट्रेनों से संबंधित कई और पेटेंट प्राप्त हुए। वैसे, मॉस्को मोनोरेल का रोलिंग स्टॉक परिवहन प्रणाली 2004 में निर्मित, प्रणोदन के लिए एसिंक्रोनस लीनियर मोटर्स का उपयोग करता है - यह लीनियर मोटर के साथ दुनिया की पहली मोनोरेल है।

टेलेटसेंटर स्टेशन के पास मॉस्को मोनोरेल प्रणाली की एक ट्रेन

1940 के दशक के अंत में, शोधकर्ता शब्दों से क्रिया की ओर बढ़े। ब्रिटिश इंजीनियर एरिक लेज़थवेट, जिन्हें कई लोग "मैग्लेव्स का जनक" कहते हैं, एक रैखिक प्रेरण मोटर का पहला कार्यशील पूर्ण आकार का प्रोटोटाइप विकसित करने में कामयाब रहे। बाद में 1960 के दशक में, वह ट्रैक्ड होवरक्राफ्ट बुलेट ट्रेन के विकास में शामिल हो गए। दुर्भाग्यवश, धन की कमी के कारण यह परियोजना 1973 में बंद कर दी गई।

1979 में, यात्री परिवहन सेवाओं के प्रावधान के लिए लाइसेंस प्राप्त चुंबकीय उत्तोलन ट्रेन का दुनिया का पहला प्रोटोटाइप, ट्रांसरैपिड 05, सामने आया। 908 मीटर लंबा परीक्षण ट्रैक हैम्बर्ग में बनाया गया था और आईवीए 79 प्रदर्शनी के दौरान प्रस्तुत किया गया था। परियोजना में रुचि थी इतना बढ़िया कि ट्रांसरैपिड 05 प्रदर्शनी की समाप्ति के बाद अगले तीन महीनों तक सफलतापूर्वक संचालित होने और कुल लगभग 50 हजार यात्रियों को परिवहन करने में कामयाब रहा। इस ट्रेन की अधिकतम गति 75 किमी/घंटा थी।

और पहला वाणिज्यिक चुंबकीय विमान 1984 में इंग्लैंड के बर्मिंघम में दिखाई दिया। एक मैग्लेव रेलवे लाइन बर्मिंघम अंतर्राष्ट्रीय हवाई अड्डे के टर्मिनल और नजदीकी रेलवे स्टेशन को जोड़ती है। उन्होंने 1984 से 1995 तक सफलतापूर्वक काम किया। लाइन की लंबाई केवल 600 मीटर थी, और ट्रेन की ऊंचाई एक रैखिक थी अतुल्यकालिक मोटरसड़क की सतह से ऊपर उठ गया - 15 मिलीमीटर। 2003 में, इसके स्थान पर केबल लाइनर तकनीक पर आधारित एयररेल लिंक यात्री परिवहन प्रणाली बनाई गई थी।

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

यह काम किस प्रकार करता है

हम छठी कक्षा के भौतिकी पाठ से चुम्बक के मूल गुणों के बारे में जानते हैं। यदि आप एक स्थायी चुंबक के उत्तरी ध्रुव को दूसरे चुंबक के उत्तरी ध्रुव के करीब लाते हैं, तो वे एक-दूसरे को प्रतिकर्षित करेंगे। यदि विभिन्न ध्रुवों को जोड़ते हुए किसी एक चुम्बक को पलट दिया जाए तो वह आकर्षित होता है। यह सरल सिद्धांत मैग्लेव ट्रेनों में पाया जाता है, जो रेल के ऊपर हवा के माध्यम से थोड़ी दूरी तक चलती हैं।

चुंबकीय निलंबन तकनीक तीन मुख्य उपप्रणालियों पर आधारित है: उत्तोलन, स्थिरीकरण और त्वरण। उसी समय पर इस पलदो मुख्य चुंबकीय निलंबन प्रौद्योगिकियां हैं और एक प्रायोगिक है, जो केवल कागज पर सिद्ध है।

इलेक्ट्रोमैग्नेटिक सस्पेंशन (ईएमएस) तकनीक पर बनी ट्रेनें उत्तोलन के लिए एक इलेक्ट्रोमैग्नेटिक क्षेत्र का उपयोग करती हैं, जिसकी ताकत समय के साथ बदलती रहती है। जिसमें व्यावहारिक कार्यान्वयनयह प्रणाली पारंपरिक रेल परिवहन के संचालन के समान है। यहां, एक टी-आकार के रेल बेड का उपयोग किया जाता है, जो एक कंडक्टर (ज्यादातर धातु) से बना होता है, लेकिन ट्रेन पहिया जोड़े के बजाय विद्युत चुम्बकों - समर्थन और गाइड - की एक प्रणाली का उपयोग करती है। समर्थन और मार्गदर्शक चुंबक टी-आकार के पथ के किनारों पर स्थित लौहचुंबकीय स्टेटर के समानांतर स्थित होते हैं। ईएमएस प्रौद्योगिकी का मुख्य नुकसान समर्थन चुंबक और स्टेटर के बीच की दूरी है, जो 15 मिलीमीटर है और इसे विशेष द्वारा नियंत्रित और समायोजित किया जाना चाहिए स्वचालित प्रणालीविद्युत चुम्बकीय संपर्क की परिवर्तनशील प्रकृति सहित कई कारकों पर निर्भर करता है। वैसे, उत्तोलन प्रणाली ट्रेन में लगी बैटरियों की बदौलत काम करती है, जिन्हें सपोर्ट मैग्नेट में निर्मित रैखिक जनरेटर द्वारा रिचार्ज किया जाता है। इस प्रकार, रुकने की स्थिति में, ट्रेन बैटरी पर लंबे समय तक उड़ने में सक्षम होगी। ट्रांसरैपिड ट्रेनें और, विशेष रूप से, शंघाई मैग्लेव ईएमएस तकनीक के आधार पर बनाई गई हैं।

ईएमएस तकनीक पर आधारित ट्रेनों को कम-त्वरण सिंक्रोनस रैखिक मोटर का उपयोग करके संचालित और ब्रेक किया जाता है, जो समर्थन मैग्नेट और एक ट्रैक द्वारा दर्शाया जाता है जिसके ऊपर चुंबकीय विमान घूमता है। द्वारा सब मिलाकर, प्रणोदन प्रणाली, कैनवास में निर्मित, एक नियमित स्टेटर (एक रैखिक इलेक्ट्रिक मोटर का स्थिर हिस्सा) है, जो कैनवास के नीचे तैनात होता है, और सहायक इलेक्ट्रोमैग्नेट, बदले में, इलेक्ट्रिक मोटर के आर्मेचर के रूप में काम करते हैं। इस प्रकार, टॉर्क उत्पन्न करने के बजाय, कुंडलियों में प्रत्यावर्ती धारा उत्तेजित तरंगों का एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करती है, जो ट्रेन को बिना संपर्क के चलाती है। शक्ति और आवृत्ति में परिवर्तन प्रत्यावर्ती धाराआपको ट्रेन के कर्षण और गति को समायोजित करने की अनुमति देता है। वहीं, धीमा करने के लिए आपको बस दिशा बदलने की जरूरत है चुंबकीय क्षेत्र.

इलेक्ट्रोडायनामिक सस्पेंशन (ईडीएस) तकनीक का उपयोग करने के मामले में, कैनवास में चुंबकीय क्षेत्र और ट्रेन में सुपरकंडक्टिंग मैग्नेट द्वारा बनाए गए क्षेत्र की परस्पर क्रिया द्वारा उत्तोलन किया जाता है। जापानी जेआर-मैग्लेव ट्रेनें ईडीएस तकनीक के आधार पर बनाई गई हैं। ईएमएस तकनीक के विपरीत, जो पारंपरिक इलेक्ट्रोमैग्नेट और कॉइल का उपयोग करती है जो केवल बिजली लागू होने पर बिजली का संचालन करती है, सुपरकंडक्टिंग इलेक्ट्रोमैग्नेट बिजली स्रोत को हटा दिए जाने के बाद भी बिजली का संचालन कर सकते हैं, जैसे कि बिजली आउटेज के दौरान। ईडीएस प्रणाली में कॉइल्स को ठंडा करके, आप बहुत सारी ऊर्जा बचा सकते हैं। हालाँकि, क्रायोजेनिक शीतलन प्रणाली का उपयोग अधिक बनाए रखने के लिए किया जाता था कम तामपानकॉइल्स में, काफी महंगा हो सकता है।

ईडीएस प्रणाली का मुख्य लाभ इसकी उच्च स्थिरता है - शीट और चुम्बकों के बीच की दूरी में थोड़ी कमी के साथ, एक प्रतिकारक बल उत्पन्न होता है, जो चुम्बकों को उनकी मूल स्थिति में लौटा देता है, जबकि दूरी बढ़ाने से प्रतिकारक बल कम हो जाता है और बढ़ जाता है। आकर्षक बल, जो फिर से सिस्टम के स्थिरीकरण की ओर ले जाता है। इस मामले में, ट्रेन और ट्रैक के बीच की दूरी को नियंत्रित और समायोजित करने के लिए किसी इलेक्ट्रॉनिक्स की आवश्यकता नहीं होती है।

सच है, यहां कुछ कमियां भी हैं - ट्रेन को ऊपर उठाने के लिए पर्याप्त बल केवल उच्च गति पर ही होता है। इस कारण से, एक ईडीएस ट्रेन को ऐसे पहियों से सुसज्जित किया जाना चाहिए जो किसी भी समय चल सकें कम गति(100 किमी/घंटा तक)। ट्रैक की पूरी लंबाई के अनुरूप 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, वेब में विकर्षक चुम्बकों के आगे और पीछे एक घर्षण बल विकसित होता है, जो उनके खिलाफ 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 अनुभाग में मजबूत चुंबकीय क्षेत्र के लिए चुंबकीय सुरक्षा की स्थापना की आवश्यकता होती है। परिरक्षण के बिना, इलेक्ट्रॉनिक हृदय पेसमेकर या चुंबकीय भंडारण मीडिया (एचडीडी और क्रेडिट कार्ड) वाले यात्रियों के लिए ऐसी गाड़ी में यात्रा वर्जित है।

ईडीएस तकनीक पर आधारित ट्रेनों में त्वरण उपप्रणाली ईएमएस तकनीक पर आधारित ट्रेनों की तरह ही काम करती है, सिवाय इसके कि ध्रुवता परिवर्तन के बाद, स्टेटर क्षण भर के लिए रुक जाते हैं।

कार्यान्वयन के सबसे करीब तीसरी तकनीक, जो वर्तमान में केवल कागज पर मौजूद है, इंडक्ट्रैक स्थायी मैग्नेट 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 चुम्बकों में ट्रेन को ऊपर उठाने के लिए पर्याप्त बल नहीं होता है। हालाँकि, इस समस्या को तथाकथित "हैलबैक ऐरे" में चुम्बक रखकर हल किया गया था। चुम्बकों को इस तरह से स्थित किया जाता है कि चुंबकीय क्षेत्र सारणी के ऊपर उठता है, न कि उसके नीचे, और बहुत कम गति - लगभग 5 किमी/घंटा - पर ट्रेन के उत्तोलन को बनाए रखने में सक्षम होते हैं। सच है, ऐसे सरणियों की लागत से स्थायी चुम्बकबहुत अधिक है, यही कारण है कि अभी तक इस प्रकार की एक भी व्यावसायिक परियोजना नहीं है।

गिनीज बुक ऑफ रिकॉर्ड्स

फिलहाल सबसे ज्यादा की लिस्ट में पहली लाइन तेज़ रेलगाड़ियाँचुंबकीय उत्तोलन पर जापानी समाधान जेआर-मैग्लेव एमएलएक्स01 का कब्जा है, जो 2 दिसंबर 2003 को यामानाशी में परीक्षण ट्रैक पर 581 किमी/घंटा की रिकॉर्ड गति तक पहुंचने में कामयाब रहा। यह ध्यान देने योग्य है कि जेआर-मैग्लेव एमएलएक्स01 ने 1997 और 1999 के बीच कई और रिकॉर्ड बनाए हैं - 531, 550, 552 किमी/घंटा।

यदि आप अपने निकटतम प्रतिस्पर्धियों को देखते हैं, तो उनमें से जर्मनी में निर्मित शंघाई मैग्लेव ट्रांसरैपिड एसएमटी पर ध्यान देने योग्य है, जो 2003 में परीक्षणों के दौरान 501 किमी / घंटा की गति तक पहुंचने में कामयाब रहा, और इसके पूर्वज - ट्रांसरैपिड 07, जो इससे आगे निकल गया। 1988 में 436 किमी/घंटा का निशान

व्यावहारिक कार्यान्वयन

लिनिमो चुंबकीय उत्तोलन ट्रेन, जिसका परिचालन मार्च 2005 में शुरू हुआ था, चुबू एचएसएसटी द्वारा विकसित की गई थी और अभी भी जापान में उपयोग में है। यह आइची प्रान्त में दो शहरों के बीच चलता है। जिस कैनवास पर मैग्लेव मंडराता है उसकी लंबाई लगभग 9 किमी (9 स्टेशन) है। वहीं, लिनिमो की अधिकतम स्पीड 100 किमी/घंटा है। इसने इसे लॉन्च के पहले तीन महीनों के दौरान अकेले 10 मिलियन से अधिक यात्रियों को ले जाने से नहीं रोका।

अधिक प्रसिद्ध शंघाई मैग्लेव का निर्माण है जर्मन कंपनीट्रांसरैपिड और 1 जनवरी 2004 को परिचालन में लाया गया। यह मैग्लेव रेलवे लाइन शंघाई लोंगयांग लू स्टेशन को पुडोंग अंतर्राष्ट्रीय हवाई अड्डे से जोड़ती है। कुल दूरी 30 किमी है, ट्रेन इसे लगभग 7.5 मिनट में पार कर लेती है, और 431 किमी/घंटा की गति तक पहुंच जाती है।

एक और मैग्लेव रेलवे लाइन दक्षिण कोरिया के डेजॉन में सफलतापूर्वक संचालित हो रही है। UTM-02 21 अप्रैल, 2008 को यात्रियों के लिए उपलब्ध हो गया और इसे विकसित करने और बनाने में 14 साल लग गए। मैग्लेव रेलवे लाइन राष्ट्रीय विज्ञान संग्रहालय और प्रदर्शनी पार्क को जोड़ती है, जो केवल 1 किमी दूर हैं।

निकट भविष्य में परिचालन शुरू करने वाली चुंबकीय उत्तोलन ट्रेनों में, जापान में मैग्लेव एल0 ध्यान देने योग्य है, इसका परीक्षण हाल ही में फिर से शुरू हुआ है। इसके 2027 तक टोक्यो-नागोया मार्ग पर संचालित होने की उम्मीद है।

बहुत महंगा खिलौना

बहुत पहले नहीं, लोकप्रिय पत्रिकाओं ने मैग्नेटिक लेविटेशन ट्रेनों को क्रांतिकारी परिवहन कहा था, और ऐसी प्रणालियों की नई परियोजनाओं के लॉन्च की रिपोर्ट दुनिया भर की निजी कंपनियों और अधिकारियों दोनों द्वारा नियमितता के साथ की गई थी। हालाँकि, इनमें से अधिकांश भव्य परियोजनाएँ प्रारंभिक चरण में बंद कर दी गईं, और कुछ मैग्लेव रेलवे लाइनें, हालांकि वे थोड़े समय के लिए आबादी के लाभ की सेवा करने में कामयाब रहीं, बाद में उन्हें नष्ट कर दिया गया।

विफलता का मुख्य कारण यह है कि मैग्लेव ट्रेनें बेहद महंगी हैं। उन्हें शुरू से ही उनके लिए विशेष रूप से निर्मित बुनियादी ढांचे की आवश्यकता होती है, जो, एक नियम के रूप में, परियोजना बजट में सबसे अधिक व्यय मद है। उदाहरण के लिए, शंघाई मैग्लेव की लागत चीन को $1.3 बिलियन, या $43.6 मिलियन प्रति 1 किमी दो-तरफा ट्रैक (ट्रेन बनाने और स्टेशन बनाने की लागत सहित) पर पड़ी। मैग्नेटिक लेविटेशन ट्रेनें केवल लंबे रूटों पर ही एयरलाइंस से प्रतिस्पर्धा कर सकती हैं। लेकिन फिर भी, दुनिया में ऐसे कुछ स्थान हैं जहां मैग्लेव रेल लाइन को सार्थक बनाने के लिए पर्याप्त यात्री यातायात है।

आगे क्या होगा?

फिलहाल, मैग्लेव ट्रेनों का भविष्य अस्पष्ट दिखता है, जिसका मुख्य कारण ऐसी परियोजनाओं की निषेधात्मक उच्च लागत और लंबी भुगतान अवधि है। साथ ही, कई देश हाई-स्पीड रेल (एचएसआर) परियोजनाओं में भारी मात्रा में धन निवेश करना जारी रखते हैं। कुछ समय पहले, जापान में मैग्लेव L0 चुंबकीय उत्तोलन ट्रेन का उच्च गति परीक्षण फिर से शुरू किया गया था।

जापानी सरकार भी अपनी चुंबकीय उत्तोलन ट्रेनों में अमेरिकी रुचि आकर्षित करने की उम्मीद कर रही है। हाल ही में, द नॉर्थईस्ट मैग्लेव कंपनी के प्रतिनिधियों ने, जो मैग्लेव रेलवे लाइन का उपयोग करके वाशिंगटन और न्यूयॉर्क को जोड़ने की योजना बना रही है, जापान की आधिकारिक यात्रा की। शायद कम कुशल हाई-स्पीड रेल नेटवर्क वाले देशों में मैग्लेव ट्रेनें अधिक व्यापक हो जाएंगी। उदाहरण के लिए, संयुक्त राज्य अमेरिका और ग्रेट ब्रिटेन में, लेकिन उनकी लागत अभी भी ऊंची रहेगी।

घटनाओं के विकास का एक और परिदृश्य है। जैसा कि ज्ञात है, 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 पूरी तरह से खो देते हैं विद्युतीय प्रतिरोध. हालाँकि, अत्यधिक ठंडे तरल पदार्थों के टैंक में विशाल चुम्बक रखना बहुत महंगा है वांछित तापमान, विशाल "रेफ्रिजरेटर" की आवश्यकता होती है, जिससे लागत और बढ़ जाती है।

लेकिन कोई भी इस संभावना से इनकार नहीं करता है कि निकट भविष्य में भौतिकी के दिग्गज एक सस्ता पदार्थ बनाने में सक्षम होंगे जो सुपरकंडक्टिंग गुणों को भी बरकरार रखता है। कमरे का तापमान. जब अतिचालकता प्राप्त हो जाती है उच्च तापमानकारों और ट्रेनों को निलंबित रखने में सक्षम शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र इतने सुलभ हो जाएंगे कि "उड़ने वाली कारें" भी आर्थिक रूप से व्यवहार्य हो जाएंगी। इसलिए हम प्रयोगशालाओं से समाचारों की प्रतीक्षा कर रहे हैं।

ज़ूम-प्रस्तुति:http://zoom.pspu.ru/presentations/145

1। उद्देश्य

चुंबकीय उत्तोलन ट्रेनया मैग्लेव(अंग्रेजी मैग्नेटिक लेविटेशन से, यानी "मैग्लेव" - चुंबकीय विमान) एक चुंबकीय रूप से निलंबित ट्रेन है, जो चुंबकीय बलों द्वारा संचालित और नियंत्रित होती है, जिसे लोगों को परिवहन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है (चित्र 1)। यात्री परिवहन प्रौद्योगिकी को संदर्भित करता है। पारंपरिक ट्रेनों के विपरीत, यह चलते समय रेल की सतह को नहीं छूती है।

2. मुख्य भाग (उपकरण) और उनका उद्देश्य

इस डिज़ाइन के विकास में विभिन्न तकनीकी समाधान हैं (पैराग्राफ 6 देखें)। आइए विद्युत चुम्बकों का उपयोग करके ट्रांसरैपिड ट्रेन के चुंबकीय उत्तोलन के संचालन के सिद्धांत पर विचार करें ( विद्युत चुम्बकीय निलंबन, ईएमएस) (अंक 2)।

इलेक्ट्रॉनिक रूप से नियंत्रित विद्युत चुम्बक (1) प्रत्येक कार की धातु "स्कर्ट" से जुड़े होते हैं। वे एक विशेष रेल (2) के नीचे के चुम्बकों के साथ संपर्क करते हैं, जिससे ट्रेन रेल के ऊपर मंडराने लगती है। अन्य चुम्बक पार्श्व संरेखण प्रदान करते हैं। ट्रैक के किनारे एक वाइंडिंग (3) बिछाई जाती है, जो एक चुंबकीय क्षेत्र बनाती है जो ट्रेन को गति देती है ( रैखिक मोटर).

3. परिचालन सिद्धांत

मैग्लेव ट्रेन का परिचालन सिद्धांत निम्नलिखित भौतिक घटनाओं और कानूनों पर आधारित है:

एम. फैराडे द्वारा विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना और नियम

लेन्ज़ का नियम

बायोट-सावर्ट-लाप्लास कानून

1831 में अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी माइकल फैराडे ने खोज की विद्युत चुम्बकीय प्रेरण का नियम, जिससे एक संचालन सर्किट के अंदर चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन इस सर्किट को उत्तेजित करता है बिजलीतब भी जब सर्किट में कोई शक्ति स्रोत न हो. प्रेरण धारा की दिशा का प्रश्न, जिसे फैराडे ने खुला छोड़ दिया था, जल्द ही रूसी भौतिक विज्ञानी एमिलियस क्रिस्टियनोविच लेन्ज़ द्वारा हल कर दिया गया।

आइए कनेक्टेड बैटरी या अन्य पावर स्रोत के बिना एक बंद गोलाकार करंट-ले जाने वाले सर्किट पर विचार करें, जिसमें उत्तरी ध्रुव के साथ एक चुंबक डाला जाता है। इससे लूप से गुजरने वाला चुंबकीय प्रवाह बढ़ जाएगा, और, फैराडे के नियम के अनुसार, लूप में एक प्रेरित धारा दिखाई देगी। यह धारा, बदले में, बायो-सावर्ट कानून के अनुसार, एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करेगी, जिसके गुण उत्तरी और दक्षिणी ध्रुवों वाले एक साधारण चुंबक के क्षेत्र के गुणों से भिन्न नहीं हैं। लेन्ज़ बस यह पता लगाने में कामयाब रहे कि प्रेरित धारा को इस तरह से निर्देशित किया जाएगा कि धारा द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र का उत्तरी ध्रुव संचालित चुंबक के उत्तरी ध्रुव की ओर उन्मुख होगा। चूँकि चुम्बक के दो उत्तरी ध्रुवों के बीच पारस्परिक प्रतिकर्षण बल कार्य करते हैं, सर्किट में प्रेरित प्रेरण धारा ठीक उसी दिशा में प्रवाहित होगी जो सर्किट में चुंबक के प्रवेश का प्रतिकार करेगी। और यह केवल एक विशेष मामला है, लेकिन एक सामान्यीकृत सूत्रीकरण में, लेनज़ का नियम बताता है कि प्रेरित धारा को हमेशा इस तरह से निर्देशित किया जाता है कि मूल कारण का प्रतिकार किया जा सके जिसके कारण यह हुआ।

लेन्ज़ का नियम बिल्कुल वही है जो आज चुंबकीय उत्तोलन ट्रेनों में उपयोग किया जाता है। ऐसी ट्रेन की गाड़ी के निचले हिस्से में स्टील शीट से कुछ सेंटीमीटर की दूरी पर शक्तिशाली चुंबक लगे होते हैं (चित्र 3)। 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 रोकता है (समान रूप से प्रतिकारक बल समोच्च के बीच उत्पन्न होते हैं और ऊपर वर्णित प्रयोग में चुंबक)। यह बल इतना महान है कि, कुछ गति प्राप्त करने के बाद, ट्रेन सचमुच ट्रैक से कई सेंटीमीटर ऊपर उठ जाती है और वास्तव में, हवा में उड़ जाती है।

चुम्बक के समान ध्रुवों के प्रतिकर्षण और, इसके विपरीत, विभिन्न ध्रुवों के आकर्षण के कारण संरचना उड़ती 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 ध्रुवों के आकर्षण का उपयोग किया। चुंबक के ऊपर भार लटकाना मुश्किल नहीं है (यह प्रणाली स्थिर है), लेकिन चुंबक के नीचे लगभग असंभव है। लेकिन यदि आप एक नियंत्रित विद्युत चुम्बक लेते हैं, तो स्थिति बदल जाती है। नियंत्रण प्रणाली चुम्बकों के बीच के अंतर को कई मिलीमीटर पर स्थिर रखती है (चित्र 3)। जैसे-जैसे अंतर बढ़ता है, सिस्टम सहायक चुम्बकों में वर्तमान ताकत बढ़ाता है और इस प्रकार कार को "खींचता" है; घटने पर धारा कम हो जाती है और अंतर बढ़ जाता है। इस योजना के दो गंभीर फायदे हैं। ट्रैक के चुंबकीय तत्व मौसम के प्रभाव से सुरक्षित रहते हैं, और ट्रैक और ट्रेन के बीच छोटे अंतर के कारण उनका क्षेत्र काफी कमजोर होता है; इसके लिए बहुत कम धाराओं की आवश्यकता होती है। नतीजतन, इस डिज़ाइन की ट्रेन अधिक किफायती साबित होती है।

ट्रेन आगे बढ़ती है रैखिक मोटर. ऐसे इंजन में रोटर और स्टेटर स्ट्रिप्स में फैले होते हैं (पारंपरिक इलेक्ट्रिक मोटर में उन्हें रिंगों में घुमाया जाता है)। स्टेटर वाइंडिंग्स को बारी-बारी से चालू किया जाता है, जिससे एक यात्राशील चुंबकीय क्षेत्र बनता है। लोकोमोटिव पर लगा स्टेटर इस क्षेत्र में खींचा जाता है और पूरी ट्रेन को चलाता है (चित्र 4, 5)। . प्रौद्योगिकी का मुख्य तत्व प्रति सेकंड 4,000 बार की आवृत्ति पर वैकल्पिक रूप से विद्युत आपूर्ति और निष्कासन द्वारा विद्युत चुम्बकों पर ध्रुवों का परिवर्तन है। विश्वसनीय संचालन प्राप्त करने के लिए स्टेटर और रोटर के बीच का अंतर पांच मिलीमीटर से अधिक नहीं होना चाहिए। आवाजाही के दौरान कारों के हिलने के कारण इसे हासिल करना मुश्किल है, जो सभी प्रकार की मोनोरेल सड़कों की विशेषता है, साइड सस्पेंशन वाली सड़कों को छोड़कर, खासकर जब कॉर्नरिंग होती है। इसलिए, एक आदर्श ट्रैक इंफ्रास्ट्रक्चर आवश्यक है।

सिस्टम की स्थिरता मैग्नेटाइजेशन वाइंडिंग में करंट के स्वचालित विनियमन द्वारा सुनिश्चित की जाती है: सेंसर लगातार ट्रेन से ट्रैक तक की दूरी को मापते हैं और इलेक्ट्रोमैग्नेट पर वोल्टेज तदनुसार बदलता रहता है (चित्र 3)। अल्ट्रा-फास्ट कंट्रोल सिस्टम सड़क और ट्रेन के बीच के अंतर को नियंत्रित करते हैं।

एकमात्र ब्रेकिंग बल वायुगतिकीय ड्रैग बल है।

तो, मैग्लेव ट्रेन का संचलन आरेख: कार के नीचे सहायक विद्युत चुम्बक स्थापित किए जाते हैं, और रेल पर एक रैखिक इलेक्ट्रिक मोटर के कॉइल स्थापित किए जाते हैं। जब वे आपस में बातचीत करते हैं, तो एक बल उत्पन्न होता है जो कार को सड़क से ऊपर उठाता है और आगे खींचता है। वाइंडिंग में करंट की दिशा लगातार बदलती रहती है, जिससे ट्रेन चलने पर चुंबकीय क्षेत्र बदल जाता है।

सहायक चुम्बक ऑन-बोर्ड बैटरियों (चित्र 4) द्वारा संचालित होते हैं, जिन्हें प्रत्येक स्टेशन पर रिचार्ज किया जाता है। रैखिक इलेक्ट्रिक मोटर को करंट की आपूर्ति की जाती है, जो ट्रेन को हवाई जहाज की गति तक बढ़ा देती है, केवल उस खंड में जिसके साथ ट्रेन चल रही है (चित्र 6 ए)। संरचना का पर्याप्त रूप से मजबूत चुंबकीय क्षेत्र ट्रैक वाइंडिंग में करंट प्रेरित करेगा, और वे बदले में, एक चुंबकीय क्षेत्र बनाते हैं।

जहां ट्रेन गति बढ़ाती है या ऊपर जाती है, वहां अधिक शक्ति के साथ ऊर्जा की आपूर्ति की जाती है। यदि आपको गति धीमी करने या विपरीत दिशा में गाड़ी चलाने की आवश्यकता है, तो चुंबकीय क्षेत्र वेक्टर बदल देता है।

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

चावल। 6. बी वीडियो अंशों से चित्र "विद्युतचुंबकीय प्रेरण का नियम", "विद्युतचुंबकीय प्रेरण", "फैराडे के प्रयोग"।

उस क्षण से दो सौ से अधिक वर्ष बीत चुके हैं जब मानवता ने पहले भाप इंजन का आविष्कार किया था। हालाँकि, अब तक रेलवे जमीन परिवहन, बिजली की शक्ति का उपयोग करके यात्रियों को ले जाना और डीजल ईंधन, बहुत आम।

यह कहने योग्य है कि इन सभी वर्षों में, इंजीनियर-आविष्कारक सक्रिय रूप से निर्माण पर काम कर रहे हैं वैकल्पिक तरीकेआंदोलन। उनके काम का नतीजा ट्रेनें थीं चुंबकीय पैड.

उपस्थिति का इतिहास

चुंबकीय उत्तोलन रेलगाड़ियाँ बनाने का विचार बीसवीं सदी की शुरुआत में सक्रिय रूप से विकसित किया गया था। हालाँकि, कई कारणों से उस समय इस परियोजना को लागू करना संभव नहीं था। ऐसी ट्रेन का उत्पादन 1969 में ही शुरू हुआ था। यह तब था जब जर्मनी के क्षेत्र में एक चुंबकीय मार्ग बिछाया जाने लगा, जिसके साथ एक नई ट्रेन गुजरेगी। वाहन, जिसे बाद में मैग्लेव ट्रेन कहा गया। इसे 1971 में लॉन्च किया गया था। ट्रांसरैपिड-02 नामक पहली मैग्लेव ट्रेन चुंबकीय मार्ग से गुजरी थी।

एक दिलचस्प तथ्य यह है कि जर्मन इंजीनियरों ने वैज्ञानिक हरमन केम्पर द्वारा छोड़े गए नोट्स के आधार पर एक वैकल्पिक वाहन का निर्माण किया, जिन्होंने 1934 में चुंबकीय विमान के आविष्कार की पुष्टि करने वाला पेटेंट प्राप्त किया था।

ट्रांसरैपिड-02 को शायद ही बहुत तेज़ कहा जा सकता है। वह साथ घूम सकता था अधिकतम गति 90 किलोमीटर प्रति घंटे की रफ्तार से. इसकी क्षमता भी कम थी - केवल चार लोग।

1979 में मैग्लेव का एक अधिक उन्नत मॉडल बनाया गया। "ट्रांसरैपिड-05" नाम वाला यह विमान पहले से ही अड़सठ यात्रियों को ले जा सकता था। यह हैम्बर्ग शहर में स्थित एक रेखा के साथ चला गया, जिसकी लंबाई 908 मीटर थी। इस ट्रेन ने जो विकसित किया वह पचहत्तर किलोमीटर प्रति घंटे के बराबर था।

इसके अलावा 1979 में, जापान में एक और मैग्लेव मॉडल जारी किया गया था। इसे "ML-500" कहा जाता था। चुंबकीय उत्तोलन पर यह पाँच सौ सत्रह किलोमीटर प्रति घंटे तक की गति तक पहुँच गया।

प्रतिस्पर्धा

चुंबकीय उत्तोलन वाली रेलगाड़ियाँ जिस गति तक पहुँच सकती हैं उसकी तुलना इस संबंध में की जा सकती है, इस प्रकार का परिवहन उन एयरलाइनों के लिए एक गंभीर प्रतियोगी बन सकता है जो एक हजार किलोमीटर तक की दूरी पर संचालित होती हैं। मैग्लेव के व्यापक उपयोग में इस तथ्य से बाधा आती है कि वे पारंपरिक रेलवे सतहों पर नहीं चल सकते हैं। चुंबकीय उत्तोलन ट्रेनों को विशेष राजमार्गों के निर्माण की आवश्यकता होती है। और इसके लिए बड़े पैमाने पर पूंजी निवेश की आवश्यकता होती है। यह भी माना जाता है कि मैग्लेव वाहनों के लिए जो बनाया गया है वह मानव शरीर पर नकारात्मक प्रभाव डाल सकता है, जो ऐसे मार्ग के पास स्थित क्षेत्रों के चालक और निवासियों के स्वास्थ्य पर नकारात्मक प्रभाव डालेगा।

संचालन का सिद्धांत

चुंबकीय उत्तोलन रेलगाड़ियाँ एक विशेष प्रकार का परिवहन हैं। चलते समय मैग्लेव रेलवे ट्रैक को बिना छुए उसके ऊपर तैरता हुआ प्रतीत होता है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि वाहन कृत्रिम रूप से निर्मित चुंबकीय क्षेत्र के बल से संचालित होता है। जब मैग्लेव चलता है तो कोई घर्षण नहीं होता है। इस मामले में ब्रेकिंग बल वायुगतिकीय ड्रैग है।

यह कैसे काम करता है? हम में से प्रत्येक छठी कक्षा के भौतिकी पाठ से चुम्बक के मूल गुणों के बारे में जानता है। यदि दो चुम्बकों को उनके उत्तरी ध्रुवों के साथ एक-दूसरे के करीब लाया जाए, तो वे एक-दूसरे को प्रतिकर्षित करेंगे। एक तथाकथित चुंबकीय तकिया बनाया जाता है। जब विभिन्न ध्रुव जुड़े होंगे तो चुम्बक एक दूसरे को आकर्षित करेंगे। यह अपेक्षाकृत सरल सिद्धांत मैग्लेव ट्रेन की गति को रेखांकित करता है, जो वस्तुतः रेल से थोड़ी दूरी पर हवा में सरकती है।

वर्तमान में, दो प्रौद्योगिकियां पहले ही विकसित की जा चुकी हैं जिनकी मदद से चुंबकीय कुशन या सस्पेंशन को सक्रिय किया जाता 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 रहता है। यह मैग्लेव के उत्तोलन (हवा में ऊपर उठना) का कारण बनता है। ऐसे में ट्रेन को चलाने के लिए टी-आकार की रेल की आवश्यकता होती है, जो कंडक्टर (आमतौर पर धातु) से बनी होती है। इस प्रकार, सिस्टम का संचालन सामान्य के समान है रेलवे. हालाँकि, ट्रेन में व्हील पेयर के बजाय सपोर्ट और गाइड मैग्नेट होते हैं। उन्हें टी-आकार की शीट के किनारे स्थित लौहचुंबकीय स्टेटर के समानांतर रखा गया 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 है कि यह चंचल स्वभाव सहित कई कारकों पर निर्भर करता है। ट्रेन के अचानक रुकने से बचने के लिए इसमें विशेष बैटरियां लगाई जाती हैं। वे अपने अंदर बने सहायक चुम्बकों को रिचार्ज करने में सक्षम हैं, और इस तरह लंबे समय तक उत्तोलन प्रक्रिया को बनाए रखते हैं।

ईएमएस तकनीक पर आधारित ट्रेनों की ब्रेकिंग कम-एक्सेलेरेशन सिंक्रोनस लीनियर मोटर द्वारा की जाती है। इसे सहायक चुम्बकों के साथ-साथ एक सड़क की सतह द्वारा दर्शाया जाता है जिस पर मैग्लेव तैरता है। उत्पन्न प्रत्यावर्ती धारा की आवृत्ति और शक्ति को बदलकर ट्रेन की गति और जोर को समायोजित किया जा सकता है। गति को धीमा करने के लिए चुंबकीय तरंगों की दिशा बदलना ही काफी है।

इलेक्ट्रोडायनामिक सस्पेंशन

एक ऐसी तकनीक है जिसमें मैग्लेव की गति दो क्षेत्रों की परस्पर क्रिया के माध्यम से होती है। उनमें से एक राजमार्ग पर बनाया गया है, और दूसरा ट्रेन पर। इस तकनीक को ईडीएस कहा जाता है। इसके आधार पर बनाया गया है जापानी ट्रेनएक चुंबकीय उत्तोलन जेआर-मैग्लेव पर।

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

ईडीएस तकनीक का तात्पर्य बिजली की निरंतर आपूर्ति से है। बिजली आपूर्ति बंद होने पर भी ऐसा होता है। ऐसी प्रणाली के कॉइल क्रायोजेनिक कूलिंग से सुसज्जित हैं, जो महत्वपूर्ण मात्रा में बिजली बचाने की अनुमति देता है।

ईडीएस तकनीक के फायदे और नुकसान

इलेक्ट्रोडायनामिक सस्पेंशन पर काम करने वाले सिस्टम का सकारात्मक पक्ष इसकी स्थिरता है। चुम्बक और कैनवास के बीच की दूरी में थोड़ी सी भी कमी या वृद्धि प्रतिकर्षण और आकर्षण की शक्तियों द्वारा नियंत्रित होती है। यह सिस्टम को अपरिवर्तित स्थिति में रहने की अनुमति देता है। इस तकनीक से नियंत्रण के लिए इलेक्ट्रॉनिक्स स्थापित करने की आवश्यकता नहीं है। ब्लेड और मैग्नेट के बीच की दूरी को समायोजित करने के लिए उपकरणों की कोई आवश्यकता नहीं है।

ईडीएस तकनीक के कुछ नुकसान हैं। इस प्रकार, रचना को ऊपर उठाने के लिए पर्याप्त बल केवल तभी उत्पन्न हो सकता है उच्च गति. इसीलिए मैग्लेव पहियों से सुसज्जित होते हैं। वे एक सौ किलोमीटर प्रति घंटे तक की गति से अपनी आवाजाही सुनिश्चित करते हैं। इस तकनीक का एक और नुकसान घर्षण बल है जो कम गति पर प्रतिकर्षक चुम्बकों के पीछे और सामने होता है।

मजबूत चुंबकीय क्षेत्र के कारण यात्री अनुभाग में विशेष सुरक्षा स्थापित की जानी चाहिए। अन्यथा, इलेक्ट्रॉनिक पेसमेकर वाले व्यक्ति को यात्रा करने से प्रतिबंधित किया जाता है। चुंबकीय भंडारण मीडिया (क्रेडिट कार्ड और एचडीडी) के लिए भी सुरक्षा की आवश्यकता है।

विकासाधीन प्रौद्योगिकी

तीसरी प्रणाली, जो वर्तमान में केवल कागज पर मौजूद है, ईडीएस संस्करण में स्थायी मैग्नेट का उपयोग है, जिसे सक्रिय करने के लिए ऊर्जा की आवश्यकता नहीं होती है। अभी हाल ही में यह सोचा गया था कि यह असंभव है। शोधकर्ताओं का मानना ​​था कि स्थायी चुम्बकों में ट्रेन को उछालने की ताकत नहीं होती। हालाँकि, इस समस्या से बचा गया. इस समस्या को हल करने के लिए, चुम्बकों को "हैलबैक ऐरे" में रखा गया। यह व्यवस्था सरणी के नीचे नहीं, बल्कि उसके ऊपर एक चुंबकीय क्षेत्र के निर्माण की ओर ले जाती है। इससे लगभग पांच किलोमीटर प्रति घंटे की गति पर भी ट्रेन का उत्तोलन बनाए रखने में मदद मिलती है।

इस परियोजना को अभी तक व्यावहारिक कार्यान्वयन नहीं मिला है। यह समझाया गया है उच्च लागतस्थायी चुम्बकों से बनी सारणियाँ।

मैग्लेव के लाभ

चुंबकीय उत्तोलन ट्रेनों का सबसे आकर्षक पहलू उन्हें प्राप्त करने की संभावना है उच्च गति, जो भविष्य में मैग्लेव को जेट विमानों के साथ भी प्रतिस्पर्धा करने की अनुमति देगा। इस प्रकारबिजली की खपत के मामले में परिवहन काफी किफायती है। इसके संचालन की लागत भी कम है. घर्षण के अभाव के कारण यह संभव हो पाता है। मैग्लेव का कम शोर भी सुखद है, जिसका पर्यावरण की स्थिति पर सकारात्मक प्रभाव पड़ेगा।

कमियां

मैग्लेव का नकारात्मक पक्ष यह है कि उन्हें बनाने के लिए आवश्यक मात्रा बहुत बड़ी है। ट्रैक रखरखाव की लागत भी अधिक है। इसके अलावा, जिस प्रकार के परिवहन पर विचार किया गया है, उसकी आवश्यकता है एक जटिल प्रणालीपथ और अति-सटीक उपकरण जो कैनवास और चुम्बकों के बीच की दूरी को नियंत्रित करते हैं।

बर्लिन में

1980 में जर्मनी की राजधानी में एम-बान नामक पहली मैग्लेव-प्रकार प्रणाली खोली गई थी। सड़क की लंबाई 1.6 किमी थी. चुंबकीय उत्तोलन ट्रेन सप्ताहांत पर तीन मेट्रो स्टेशनों के बीच चलती थी। यात्रियों के लिए यात्रा निःशुल्क थी। बाद में, शहर की जनसंख्या लगभग दोगुनी हो गई। इसमें सृजन हुआ परिवहन नेटवर्कउच्च यात्री यातायात प्रदान करने की क्षमता के साथ। इसीलिए 1991 में चुंबकीय पट्टी को तोड़ दिया गया और उसके स्थान पर मेट्रो का निर्माण शुरू हुआ।

बर्मिंघम

इस जर्मन शहर में, कम गति वाला मैग्लेव 1984 से 1995 तक जुड़ा रहा। हवाई अड्डा और रेलवे स्टेशन. चुंबकीय पथ की लंबाई केवल 600 मीटर थी।

शंघाई

बर्लिन में पहला चुंबकीय रेलवे जर्मन कंपनी ट्रांसरैपिड द्वारा बनाया गया था। परियोजना की विफलता ने डेवलपर्स को निराश नहीं किया। उन्होंने अपना शोध जारी रखा और चीनी सरकार से एक आदेश प्राप्त किया, जिसने देश में मैग्लेव ट्रैक बनाने का निर्णय लिया। शंघाई और पुडोंग हवाई अड्डे इस उच्च गति (450 किमी/घंटा तक) मार्ग से जुड़े हुए हैं।
30 किमी लंबी सड़क 2002 में खोली गई थी। भविष्य की योजनाओं में इसका 175 किमी तक विस्तार शामिल है।

जापान

इस देश ने 2005 में एक्सपो-2005 प्रदर्शनी की मेजबानी की थी। इसके उद्घाटन के लिए 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। 2025 में ही जापान जैसे देश में एक नया सुपरहाइवे खोलने की योजना बनाई गई है। चुंबकीय उत्तोलन ट्रेन यात्रियों को टोक्यो से द्वीप के मध्य भाग के एक क्षेत्र तक पहुंचाएगी। इसकी स्पीड 500 किमी/घंटा होगी. इस परियोजना के लिए लगभग पैंतालीस अरब डॉलर की आवश्यकता होगी।

रूस

रूसी रेलवे भी एक हाई-स्पीड ट्रेन बनाने की योजना बना रहा है। 2030 तक रूस में मैग्लेव मॉस्को और व्लादिवोस्तोक को जोड़ देगा। यात्री 9,300 किलोमीटर का सफर 20 घंटे में तय करेंगे. मैग्नेटिक लेविटेशन ट्रेन की गति पांच सौ किलोमीटर प्रति घंटे तक पहुंच जाएगी।

• चुंबकीय उत्तोलन रेलगाड़ियाँ पारंपरिक रेलगाड़ियों की तुलना में अधिक गति तक पहुँच सकती हैं।
• चुंबकीय उत्तोलन रेलगाड़ियाँ पारंपरिक रेलगाड़ियों की तुलना में कम शोर उत्पन्न करती हैं।
• चुंबकीय उत्तोलन ट्रेनें यात्रियों के लिए यात्रा के समय को कम करती हैं।
• चुंबकीय उत्तोलन ट्रेनें स्रोतों का उपयोग करती हैं विद्युतीय ऊर्जा, वातावरण को कम प्रदूषित करता है।

चुंबकीय उत्तोलन ट्रेनों के नुकसान

• मैग्नेटिक लेविटेशन ट्रेनें नियमित ट्रेनों की तुलना में अधिक महंगी होती हैं।
• चुंबकीय उत्तोलन ट्रेनों को कर्मियों के लिए विशेष प्रशिक्षण की आवश्यकता होती है।
• उत्तोलन बनाने के लिए सुपरकंडक्टिंग चुंबकीय उत्तोलन ट्रेनों का उपयोग किया जाता है शक्तिशाली विद्युत चुम्बक, रेल पर स्थापित। इस मामले में, यात्रियों को मजबूत चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव से बचाने का कार्य सामने आता है।
• वोल्टेज में अचानक गिरावट के कारण सुपरकंडक्टिंग चुंबकीय उत्तोलन ट्रेन कारें ट्रैक पर गिर जाएंगी। उच्च गति पर यह खतरनाक हो सकता है (इंड्ट्रैक प्रकार की ट्रेनों का संचालन करते समय, ऐसी समस्याएं उत्पन्न नहीं होती हैं, क्योंकि ट्रेन के पहिये कारों को जड़ता से चलने की अनुमति देंगे जब तक कि वे पूरी तरह से रुक न जाएं)।
• तेज़ हवा का झोंका चुंबकीय उत्तोलन ट्रेन के संचालन को बाधित कर सकता है, कारों को विस्थापित कर सकता है और उन्हें रेल के संपर्क में ला सकता है। रेल पर बर्फ या बर्फ भी समस्या पैदा कर सकती है।

सवाल

सुपरकंडक्टिंग चुंबकीय उत्तोलन ट्रेन पर यात्रियों को मजबूत चुंबकीय क्षेत्र के संपर्क से कैसे अलग किया जाए?

उत्तर

गाड़ियां, या कम से कम डिब्बे, लौहचुंबकीय सामग्री (उदाहरण के लिए स्टील) से बने हो सकते हैं, जो चुंबकीय प्रेरण की रेखाओं को अवरुद्ध करता है। दुर्भाग्य से, स्टील आमतौर पर ट्रेन निर्माण में उपयोग किए जाने वाले एल्यूमीनियम की तुलना में बहुत भारी होता है। एल्युमीनियम लौहचुंबकीय नहीं है और चुंबकीय क्षेत्र से सुरक्षा प्रदान नहीं करता है जब तक कि इसमें करंट न लगाया जाए उच्च वोल्टेज, यात्रियों के लिए संभावित रूप से खतरनाक।

सवाल

क्या चुंबकीय उत्तोलन ट्रेन किसी खड़ी पहाड़ी या पहाड़ पर चढ़ सकती है? यदि ब्रेक लगाने के लिए कोई घर्षण आवश्यक नहीं है तो क्या यह ढलान से नीचे लुढ़केगा और घाटी में ही रहेगा?

उत्तर

चुंबकीय उत्तोलन ट्रेनों में उपयोग किए जाने वाले रैखिक प्रेरण मोटर्स, पारंपरिक ट्रेनों की तुलना में ऐसी ट्रेनों को अधिक ढलान पर उठाने में सक्षम हैं। इसके अलावा, लीनियर इंडक्शन मोटरें रिवर्स ब्रेकिंग पर स्विच हो जाती हैं, जिससे गुरुत्वाकर्षण के विरुद्ध काम करके ट्रेन को लुढ़कने से रोका जा सकता है।

शंघाई मैग्लेव ट्रेन दुनिया की पहली वाणिज्यिक चुंबकीय उत्तोलन रेलवे लाइन है, साथ ही मध्य साम्राज्य की सबसे महंगी रेलवे परियोजना है।

इस परियोजना का वाणिज्यिक संचालन 1 जनवरी 2004 को शुरू हुआ। इसकी कीमत करीब 1.6 बिलियन अमेरिकी डॉलर (10 बिलियन युआन) है।

इतनी अधिक लागत मुख्य रूप से इस तथ्य के कारण थी के सबसेमार्ग दलदली क्षेत्रों से होकर गुजरता है, यही कारण है कि बिल्डरों को ओवरपास के प्रत्येक समर्थन के लिए एक कंक्रीट पैड बनाना पड़ा (और उनमें से कई, हर 25 मीटर पर हैं)। वैसे, कुछ जगहों पर इसी तकिए की मोटाई 70 मीटर तक पहुंच जाती है।

वैसे, शंघाई मैग्लेव लाइन एक्सप्रेसवे में सबसे लंबी नहीं है, इसकी लंबाई पुडोंग अंतर्राष्ट्रीय हवाई अड्डे से शंघाई के लोंगयांग-लू मेट्रो स्टेशन तक केवल 30 किलोमीटर है।

लेकिन शंघाई मैग्लेव इस दूरी को केवल 7:20 या 8:10 मिनट (दिन के समय के आधार पर) में तय करता है। ट्रेन की अधिकतम गति 431 किमी/घंटा और औसत गति लगभग 250 किमी/घंटा है।

सच है, अपनी अधिकतम गति पर वह केवल 1.5 मिनट तक दौड़ता है, क्योंकि इतनी तेजी लाने के लिए कहीं नहीं है, और दूरी बहुत बड़ी नहीं है।

लाइन 15 से 20 मिनट के सेवा अंतराल के साथ शाम 6:45 से 9:30 बजे तक संचालित होती है।

एक तरफ का किराया लगभग 7.3 USD है। हवाई टिकट वाले यात्रियों के लिए - 5.81 USD। वीआईपी टिकटों की कीमत मानक टिकटों से लगभग दोगुनी है।