जापानी उड़ती रेलगाड़ी. शंघाई मैग्लेव एक चुंबकीय उत्तोलन ट्रेन है। ईडीएस तकनीक के फायदे और नुकसान

पहली चुंबकीय उत्तोलन ट्रेन जर्मनी में 1979 आईवीए अंतर्राष्ट्रीय परिवहन प्रदर्शनी के हिस्से के रूप में यात्रियों के एक समूह को ले गई। लेकिन कम ही लोग जानते हैं कि उसी वर्ष एक और मैग्लेव, सोवियत मॉडल टीपी-01, ने परीक्षण ट्रैक पर अपना पहला मीटर चलाया। यह विशेष रूप से आश्चर्य की बात है कि सोवियत मैग्लेव आज तक जीवित हैं - वे 30 से अधिक वर्षों से इतिहास के बाहरी इलाके में धूल जमा कर रहे हैं।

टिम स्कोरेंको

चुंबकीय उत्तोलन के सिद्धांत पर चलने वाले परिवहन के प्रयोग युद्ध से पहले ही शुरू हो गए थे। में अलग-अलग सालऔर में विभिन्न देशआह, उड़ने वाली ट्रेनों के कार्यशील प्रोटोटाइप दिखाई दिए। 1979 में, जर्मनों ने एक ऐसी प्रणाली शुरू की जिसने संचालन के तीन महीनों में 50,000 से अधिक यात्रियों को पहुँचाया, और 1984 में, बर्मिंघम अंतर्राष्ट्रीय हवाई अड्डे (यूके) में चुंबकीय उत्तोलन ट्रेनों के लिए पहली स्थायी लाइन दिखाई दी। मार्ग की प्रारंभिक लंबाई 600 मीटर थी, और उत्तोलन की ऊंचाई 15 मिमी से अधिक नहीं थी। यह प्रणाली 11 वर्षों तक काफी सफलतापूर्वक संचालित हुई, लेकिन फिर पुराने उपकरणों के कारण तकनीकी विफलताएँ अधिक होने लगीं। और चूँकि प्रणाली अद्वितीय थी, लगभग किसी भी स्पेयर पार्ट का निर्माण उसी के अनुसार करना पड़ता था व्यक्तिगत आदेशऔर उस लाइन को बंद करने का निर्णय लिया गया, जिससे लगातार घाटा हो रहा था।

1986, टीपी-05 रामेंस्कॉय के प्रशिक्षण मैदान में। 800-मीटर खंड ने हमें परिभ्रमण गति में तेजी लाने की अनुमति नहीं दी, लेकिन प्रारंभिक "दौड़" के लिए इसकी आवश्यकता नहीं थी। बेहद कम समय में बनी यह कार बिना किसी "बचपन की बीमारी" के लगभग पूरी हो गई और यह एक अच्छा परिणाम था।

ब्रिटिशों के अलावा, जर्मनी में सीरियल मैग्नेटिक ट्रेनें काफी सफलतापूर्वक लॉन्च की गईं - कंपनी ट्रांसरैपिड ने डेरपेन और लाटेन शहरों के बीच एम्सलैंड क्षेत्र में 31.5 किमी लंबी एक समान प्रणाली संचालित की। हालाँकि, एम्सलैंड मैग्लेव की कहानी दुखद रूप से समाप्त हुई: 2006 में, तकनीशियनों की गलती के कारण, एक गंभीर दुर्घटना, जिसमें 23 लोगों की मौत हो गई और लाइन खराब हो गई।

आज जापान में दो चुंबकीय उत्तोलन प्रणालियाँ उपयोग में हैं। पहला (शहरी परिवहन के लिए) 100 किमी/घंटा तक की गति के लिए विद्युत चुम्बकीय निलंबन प्रणाली का उपयोग करता है। दूसरा, बेहतर ज्ञात, SCMaglev, 400 किमी/घंटा से अधिक की गति के लिए डिज़ाइन किया गया है और यह सुपरकंडक्टिंग मैग्नेट पर आधारित है। इस कार्यक्रम के हिस्से के रूप में, कई लाइनें बनाई गईं और रेलवे के लिए विश्व गति रिकॉर्ड स्थापित किया गया। वाहन, 581 किमी/घंटा। ठीक दो साल पहले, जापानी मैग्लेव ट्रेनों की एक नई पीढ़ी - L0 सीरीज शिंकानसेन पेश की गई थी। इसके अलावा, जर्मन "ट्रांसरैपिड" के समान एक प्रणाली चीन में शंघाई में संचालित होती है; यह अतिचालक चुम्बकों का भी उपयोग करता है।

टीपी-05 सैलून में सीटों की दो पंक्तियाँ और एक केंद्रीय गलियारा था। कार चौड़ी है और एक ही समय में आश्चर्यजनक रूप से नीची है - 184 सेमी लंबा संपादक व्यावहारिक रूप से अपने सिर से छत को छूता है। ड्राइवर की कैब में खड़ा होना असंभव था।

और 1975 में, पहले सोवियत मैग्लेव का विकास शुरू हुआ। आज यह लगभग भुला दिया गया है, लेकिन यह एक बहुत ही महत्वपूर्ण पेज है तकनीकी इतिहासहमारा देश।

भविष्य की ट्रेन

वह हमारे सामने खड़ा है - बड़ा, डिजाइन में भविष्यवादी, और अधिक दिखने वाला अंतरिक्ष यानएक वाहन के बजाय एक विज्ञान-फाई फिल्म से। सुव्यवस्थित एल्युमीनियम बॉडी स्लाइडिंग दरवाजा, किनारे पर शैलीबद्ध शिलालेख "टीपी-05"। एक प्रायोगिक मैग्लेव कार 25 वर्षों से रामेंस्कॉय के पास एक परीक्षण मैदान में खड़ी है, सिलोफ़न धूल की मोटी परत से ढका हुआ है, नीचे एक अद्भुत मशीन है जिसे चमत्कारिक रूप से अच्छी रूसी परंपरा के अनुसार धातु में नहीं काटा गया था। लेकिन नहीं, इसे संरक्षित किया गया था, और टीपी-04, इसके पूर्ववर्ती, जिसका उद्देश्य व्यक्तिगत घटकों का परीक्षण करना था, संरक्षित किया गया था।

वर्कशॉप में प्रायोगिक कार पहले से ही एक नई पोशाक में है। इसे कई बार फिर से रंगा गया, और एक शानदार लघु फिल्म के फिल्मांकन के लिए, किनारे पर एक बड़ा फायर-बॉल शिलालेख बनाया गया था।

मैग्लेव का विकास 1975 में हुआ, जब यूएसएसआर तेल और गैस निर्माण मंत्रालय दिखाई दिया उत्पादन संघ"सोयुज़ट्रांसप्रोग्रेस"। कुछ साल बाद इसकी शुरुआत हुई सरकारी कार्यक्रम"उच्च गति पर्यावरण के अनुकूल परिवहन", जिसके ढांचे के भीतर चुंबकीय उत्तोलन ट्रेन पर काम शुरू हुआ। वित्तपोषण बहुत अच्छा था; परियोजना के लिए मॉस्को के पास रामेंस्कॉय में सड़क के 120 मीटर खंड के साथ वीएनआईआईपीआईट्रांसप्रोग्रेस इंस्टीट्यूट की एक विशेष कार्यशाला और प्रशिक्षण मैदान बनाया गया था। और 1979 में, पहली चुंबकीय उत्तोलन कार टीपी-01 ने अपनी शक्ति के तहत परीक्षण दूरी को सफलतापूर्वक पार कर लिया - हालांकि, अभी भी गज़स्ट्रॉयमाशिना संयंत्र के अस्थायी 36-मीटर खंड पर, जिसके तत्वों को बाद में रामेंस्कॉय में "स्थानांतरित" कर दिया गया था। कृपया ध्यान दें - एक ही समय में जर्मन और कई अन्य डेवलपर्स से पहले! सिद्धांत रूप में, यूएसएसआर के पास चुंबकीय परिवहन विकसित करने वाले पहले देशों में से एक बनने का मौका था - यह काम शिक्षाविद् यूरी सोकोलोव के नेतृत्व में उनके शिल्प के वास्तविक उत्साही लोगों द्वारा किया गया था।

रेल पर चुंबकीय मॉड्यूल (ग्रे) (नारंगी)। फोटो के केंद्र में आयताकार पट्टियाँ गैप सेंसर हैं जो सतह की असमानता की निगरानी करती हैं। टीपी-05 से इलेक्ट्रॉनिक्स हटा दिए गए, लेकिन चुंबकीय उपकरण बने रहे, और, सिद्धांत रूप में, कार को फिर से शुरू किया जा सकता है।

पॉपुलर मैकेनिक्स अभियान का नेतृत्व किसी और ने नहीं बल्कि ओजेएससी इंजीनियरिंग एंड साइंटिफिक सेंटर टीईएमपी के जनरल डायरेक्टर एंड्री अलेक्जेंड्रोविच गैलेंको ने किया था। "TEMP" वही संगठन है, पूर्व-VNIIPItransprogress, Soyuztransprogress की एक शाखा जो गुमनामी में डूब गई है, और आंद्रेई अलेक्जेंड्रोविच ने शुरुआत से ही सिस्टम पर काम किया था, और शायद ही कोई इसके बारे में उनसे बेहतर बात कर सकता था। टीपी-05 सिलोफ़न के नीचे खड़ा है, और पहली बात जो फोटोग्राफर कहता है वह है: नहीं, नहीं, हम इसकी तस्वीर नहीं ले सकते, तुरंत कुछ भी दिखाई नहीं देता है। लेकिन फिर हम सिलोफ़न को हटाते हैं - और पहली बार सोवियत मैग्लेव को अंदर लाते हैं लंबे सालहमारे सामने इंजीनियर या लैंडफिल कर्मचारी नहीं, अपनी पूरी महिमा में प्रकट होते हैं।

आपको मैग्लेव की आवश्यकता क्यों है?

चुंबकीय उत्तोलन के सिद्धांत पर चलने वाली परिवहन प्रणालियों के विकास को तीन दिशाओं में विभाजित किया जा सकता है। पहली 100 किमी/घंटा तक की डिज़ाइन गति वाली कारें हैं; इस मामले में, सबसे इष्टतम योजना उत्तोलन विद्युत चुम्बकों के साथ है। दूसरा 100-400 किमी/घंटा की गति वाला उपनगरीय परिवहन है; यहां पार्श्व स्थिरीकरण प्रणालियों के साथ पूर्ण विकसित विद्युत चुम्बकीय निलंबन का उपयोग करना सबसे उचित है। और अंत में, सबसे "फैशनेबल" चलन, ऐसा कहा जा सकता है, लंबी दूरी की ट्रेनें हैं जो 500 किमी/घंटा और उससे अधिक की गति पकड़ने में सक्षम हैं। इस मामले में, सुपरकंडक्टिंग मैग्नेट का उपयोग करके निलंबन इलेक्ट्रोडायनामिक होना चाहिए।

टीपी-01 पहली दिशा से संबंधित था और 1980 के मध्य तक परीक्षण स्थल पर इसका परीक्षण किया गया था। इसका वजन 12 टन था, लंबाई - 9 मीटर, और इसमें 20 लोग बैठ सकते थे; निलंबन अंतर न्यूनतम था - केवल 10 मिमी। टीपी-01 के बाद नए ग्रेडेशन आए परीक्षण मशीनें— टीपी-02 और टीपी-03, ट्रैक को 850 मीटर तक बढ़ाया गया, फिर प्रयोगशाला कार टीपी-04 दिखाई दी, जिसे एक रैखिक कर्षण इलेक्ट्रिक ड्राइव के संचालन का अध्ययन करने के लिए डिज़ाइन किया गया था। सोवियत मैग्लेव का भविष्य बादल रहित लग रहा था, खासकर जब से दुनिया में, रामेंस्की के अलावा, केवल दो ऐसे प्रशिक्षण मैदान थे - जर्मनी और जापान में।

पहले, टीपी-05 सममित था और आगे और पीछे दोनों तरफ जा सकता था; नियंत्रण पैनल और विंडशील्ड दोनों तरफ थे। आज, नियंत्रण कक्ष केवल कार्यशाला की ओर संरक्षित है - दूसरे को अनावश्यक के रूप में नष्ट कर दिया गया था।

उड़ने वाली ट्रेन का संचालन सिद्धांत अपेक्षाकृत सरल है। मँडराने की स्थिति में होने के कारण रचना रेल को नहीं छूती - चुम्बकों का पारस्परिक आकर्षण या प्रतिकर्षण काम करता है। सीधे शब्दों में कहें तो, चुंबकीय उत्तोलन के लंबवत निर्देशित बलों के कारण कारें ट्रैक विमान के ऊपर लटकती हैं, और क्षैतिज रूप से निर्देशित समान बलों द्वारा पार्श्व रोल से रखी जाती हैं। रेल पर घर्षण की अनुपस्थिति में, गति में एकमात्र "बाधा" वायुगतिकीय प्रतिरोध है - सैद्धांतिक रूप से, यहां तक ​​​​कि एक बच्चा भी बहु-टन गाड़ी को चला सकता है। ट्रेन को एक रेखीय तरीके से गति दी जाती है अतुल्यकालिक मोटर, जो काम करता है, उसके समान, उदाहरण के लिए, मॉस्को मोनोरेल पर (वैसे, यह इंजन OJSC वैज्ञानिक केंद्र "TEMP" द्वारा विकसित किया गया था)। ऐसे इंजन के दो भाग होते हैं: प्राथमिक (प्रारंभकर्ता) कार के नीचे स्थापित होता है, द्वितीयक (प्रतिक्रियाशील टायर) पटरियों पर स्थापित होता है। प्रारंभ करनेवाला द्वारा बनाया गया विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र टायर के साथ संपर्क करता है, जिससे ट्रेन आगे बढ़ती है।

मैग्लेव के फायदों में मुख्य रूप से वायुगतिकीय के अलावा अन्य प्रतिरोध की अनुपस्थिति शामिल है। इसके अलावा, क्लासिक ट्रेनों की तुलना में सिस्टम के गतिशील तत्वों की कम संख्या के कारण उपकरण का घिसाव न्यूनतम होता है। नुकसान मार्गों की जटिलता और उच्च लागत हैं। उदाहरण के लिए, समस्याओं में से एक सुरक्षा है: मैग्लेव को ओवरपास पर "उठाया" जाना चाहिए, और यदि कोई ओवरपास है, तो आपातकालीन स्थिति में यात्रियों को निकालने की संभावना पर विचार करना आवश्यक है। हालाँकि, टीपी-05 कार को 100 किमी/घंटा तक की गति से चलाने की योजना बनाई गई थी और इसमें अपेक्षाकृत सस्ती और तकनीकी रूप से उन्नत ट्रैक संरचना थी।

1980 के दशक वीएनआईआईपीआई-ट्रांसप्रोग्रेस का एक इंजीनियर कंप्यूटर पर काम करता है। उस समय कार्यशाला के उपकरण सबसे आधुनिक थे - "हाई-स्पीड पर्यावरण के अनुकूल परिवहन" कार्यक्रम का वित्तपोषण पेरेस्त्रोइका समय के दौरान भी गंभीर विफलताओं के बिना किया गया था।

सब कुछ शुरू से

टीपी श्रृंखला विकसित करते समय, इंजीनियरों ने अनिवार्य रूप से सब कुछ शून्य से किया। हमने कार और ट्रैक के मैग्नेट के बीच बातचीत के लिए मापदंडों का चयन किया, फिर विद्युत चुम्बकीय निलंबन लिया - हमने चुंबकीय प्रवाह, गति गतिशीलता आदि को अनुकूलित करने पर काम किया। डेवलपर्स की मुख्य उपलब्धि को तथाकथित चुंबकीय कहा जा सकता है उनके द्वारा बनाई गई स्की, ट्रैक की असमानता की भरपाई करने और यात्रियों के साथ कार की आरामदायक गतिशीलता सुनिश्चित करने में सक्षम है। जंजीरों के समान कुछ काजों से जुड़े छोटे आकार के विद्युत चुम्बकों का उपयोग करके असमानता के अनुकूलन को महसूस किया गया। सर्किट जटिल था, लेकिन कठोरता से स्थिर चुम्बकों की तुलना में कहीं अधिक विश्वसनीय और कुशल था। सिस्टम की निगरानी गैप सेंसरों की बदौलत की गई, जो ट्रैक अनियमितताओं की निगरानी करते थे और पावर कनवर्टर को कमांड देते थे, जो एक विशेष इलेक्ट्रोमैग्नेट में करंट को कम या बढ़ा देता था, और इसलिए उठाने वाले बल को।

टीपी-01, पहला सोवियत मैग्लेव, 1979। यहां कार अभी तक रामेंस्कोय में नहीं खड़ी है, बल्कि गज़स्ट्रोयमाशिना संयंत्र के प्रशिक्षण मैदान में बने ट्रैक के 36 मीटर के एक छोटे खंड पर खड़ी है। उसी वर्ष, जर्मनों ने पहली ऐसी गाड़ी का प्रदर्शन किया - सोवियत इंजीनियरों ने समय के साथ तालमेल बनाए रखा।

यह वह योजना थी जिसका परीक्षण टीपी-05 पर किया गया था, जो विद्युत चुम्बकीय निलंबन के साथ कार्यक्रम के भीतर निर्मित एकमात्र "दूसरी दिशा" कार थी। गाड़ी पर काम बहुत तेजी से किया गया - यह एल्यूमीनियम का मामलाउदाहरण के लिए, उन्होंने इसे सचमुच तीन महीनों में किया। टीपी-05 का पहला परीक्षण 1986 में हुआ। इसका वजन 18 टन था, इसमें 18 लोग बैठ सकते थे, कार के बाकी हिस्से पर परीक्षण उपकरण लगे थे। यह मान लिया गया था कि व्यवहार में ऐसी कारों का उपयोग करने वाली पहली सड़क आर्मेनिया (येरेवन से अबोवियन तक, 16 किमी) में बनाई जाएगी। गति को 180 किमी/घंटा तक बढ़ाया जाना था, प्रति गाड़ी 64 लोगों की क्षमता। लेकिन 1980 के दशक के उत्तरार्ध में सोवियत मैग्लेव के उज्ज्वल भविष्य के लिए अपना समायोजन किया। उस समय तक, ब्रिटेन में पहली स्थायी चुंबकीय उत्तोलन प्रणाली पहले ही लॉन्च की जा चुकी थी; यदि राजनीतिक उलटफेर न होते तो हम ब्रिटिशों के साथ प्रतिस्पर्धा कर सकते थे। परियोजना में कटौती का एक अन्य कारण आर्मेनिया में आया भूकंप था, जिसके कारण फंडिंग में भारी कमी आई।

प्रोजेक्ट बी250 - हाई-स्पीड मैग्लेव "मॉस्को - शेरेमेतयेवो"। एरोडायनामिक्स को याकोवलेव डिज़ाइन ब्यूरो में विकसित किया गया था, और सीटों और कॉकपिट के साथ खंड के पूर्ण आकार के मॉक-अप बनाए गए थे। डिज़ाइन गति - 250 किमी/घंटा - परियोजना सूचकांक में परिलक्षित हुई। दुर्भाग्य से, 1993 में, धन की कमी के कारण महत्वाकांक्षी विचार दुर्घटनाग्रस्त हो गया।

एयरोएक्सप्रेस के पूर्वज

टीपी श्रृंखला पर सभी काम 1980 के दशक के अंत में बंद कर दिए गए थे, और 1990 के बाद से, टीपी-05, जो उस समय तक विज्ञान कथा लघु फिल्म "रोबोट्स आर नो मेस" में अभिनय करने में कामयाब रहा था, को सिलोफ़न के तहत स्थायी भंडारण में रखा गया था। उसी वर्कशॉप में जहां इसे बनाया गया था। हम एक चौथाई सदी में इस कार को "लाइव" देखने वाले पहले पत्रकार बन गए। अंदर की लगभग हर चीज़ को संरक्षित किया गया है - नियंत्रण कक्ष से लेकर सीटों के असबाब तक। टीपी-05 की बहाली उतनी मुश्किल नहीं है जितनी हो सकती थी - यह एक छत के नीचे खड़ा था अच्छी स्थितिऔर परिवहन संग्रहालय में स्थान पाने का हकदार है।

1990 के दशक की शुरुआत में, टीईएमपी रिसर्च सेंटर ने मैग्लेव के विषय को जारी रखा, जिसे अब मॉस्को सरकार द्वारा कमीशन किया गया है। यह एयरोएक्सप्रेस का विचार था, जो राजधानी के निवासियों को सीधे शेरेमेतियोवो हवाई अड्डे तक पहुंचाने के लिए एक उच्च गति चुंबकीय उत्तोलन ट्रेन थी। इस प्रोजेक्ट का नाम B250 रखा गया. ट्रेन का एक प्रायोगिक खंड मिलान में एक प्रदर्शनी में दिखाया गया, जिसके बाद इस परियोजना को शामिल किया गया विदेशी निवेशकऔर इंजीनियर; सोवियत विशेषज्ञों ने विदेशी विकास का अध्ययन करने के लिए जर्मनी की यात्रा की। लेकिन 1993 में वित्तीय संकट के कारण इस परियोजना को बंद कर दिया गया। शेरेमेतियोवो के लिए 64 सीटों वाली गाड़ियाँ केवल कागजों पर ही रह गईं। हालाँकि, सिस्टम के कुछ तत्व पूर्ण पैमाने के नमूनों में बनाए गए थे - निलंबन इकाइयाँ और चेसिस, ऑन-बोर्ड बिजली आपूर्ति प्रणाली के लिए उपकरण, और यहां तक ​​कि व्यक्तिगत इकाइयों का परीक्षण भी शुरू हुआ।

सबसे दिलचस्प बात यह है कि रूस में मैग्लेव के विकास हो रहे हैं। जेएससी वैज्ञानिक केंद्र "टीईएमपी" काम कर रहा है और कार्यान्वयन कर रहा है विभिन्न परियोजनाएँनागरिक और रक्षा उद्योगों के लिए एक परीक्षण स्थल है, समान प्रणालियों के साथ काम करने का अनुभव है। कई साल पहले, जेएससी रूसी रेलवे की पहल के लिए धन्यवाद, मैग्लेव के बारे में बातचीत फिर से डिजाइन विकास चरण में चली गई - हालांकि, काम की निरंतरता पहले से ही अन्य संगठनों को सौंपी जा चुकी है। समय बताएगा कि इसका परिणाम क्या होगा।

सामग्री तैयार करने में उनकी सहायता के लिए संपादक आपको धन्यवाद देना चाहेंगे। सीईओ कोआईटीसी "इलेक्ट्रोमैग्नेटिक पैसेंजर ट्रांसपोर्ट" ए.ए. गैलेंको।

भाप इंजनों का आविष्कार हुए 200 से अधिक वर्ष बीत चुके हैं। तब से, यात्रियों और माल के परिवहन के लिए रेलवे परिवहन सबसे लोकप्रिय हो गया है। हालाँकि, वैज्ञानिक आंदोलन की इस पद्धति को बेहतर बनाने के लिए सक्रिय रूप से काम कर रहे हैं। परिणाम मैग्लेव, या ट्रेन का निर्माण था, चुंबकीय पैड.

यह विचार बीसवीं सदी की शुरुआत में सामने आया। लेकिन उस समय और उन परिस्थितियों में इसे लागू करना संभव नहीं था. 60 के दशक के अंत और 70 के दशक की शुरुआत में ही जर्मनी में एक चुंबकीय ट्रैक इकट्ठा किया गया था, जहां एक नई पीढ़ी का वाहन लॉन्च किया गया था। तब यह 90 किमी/घंटा की अधिकतम गति से चलती थी और इसमें केवल 4 यात्री ही बैठ सकते थे। 1979 में, चुंबकीय उत्तोलन ट्रेन का आधुनिकीकरण किया गया और यह 75 किलोमीटर प्रति घंटे की यात्रा करते हुए 68 यात्रियों को ले जाने में सक्षम थी। उसी समय, जापान में मैग्लेव का एक अलग संस्करण डिजाइन किया गया था। इसकी गति 517 किमी/घंटा हो गई।

आज, चुंबकीय उत्तोलन ट्रेनों की गति हवाई जहाज के लिए एक वास्तविक प्रतियोगी बन सकती है। मैग्नेटोप्लेन गंभीरता से हवाई वाहक के साथ प्रतिस्पर्धा कर सकता है। एकमात्र बाधा यह है कि मैग्लेव नियमित रेलवे ट्रैक पर फिसलने में सक्षम नहीं हैं। उन्हें विशेष राजमार्गों की आवश्यकता है। इसके अलावा, यह माना जाता है कि ट्रेनों की जरूरत है एयर कुशनचुंबकीय क्षेत्र का मानव स्वास्थ्य पर प्रतिकूल प्रभाव पड़ सकता है।

चुंबकीय विमान रेल पर नहीं चलता है, यह शब्द के शाब्दिक अर्थ में उड़ता है। चुंबकीय पथ की सतह से थोड़ी ऊंचाई (15 सेमी) पर। विद्युत चुम्बकों की क्रिया के कारण यह पटरी से ऊपर उठ जाता है। यह अविश्वसनीय गति की भी व्याख्या करता है।

मैग्लेव कैनवास एक डोरी जैसा दिखता है कंक्रीट स्लैब. इस सतह के नीचे चुम्बक स्थित होते हैं। वे कृत्रिम रूप से एक चुंबकीय क्षेत्र बनाते हैं जिसके साथ ट्रेन "यात्रा" करती है। गति के दौरान कोई घर्षण न हो, इसलिए ब्रेक लगाने के लिए एयरोडायनामिक ड्रैग का उपयोग किया जाता है।

यदि चालू है सरल भाषा मेंसंचालन के सिद्धांत की व्याख्या करें, यह इस प्रकार निकलेगा। जब चुम्बकों के एक जोड़े को समान ध्रुवों के साथ एक-दूसरे के करीब लाया जाता है, तो वे एक-दूसरे को प्रतिकर्षित करते प्रतीत होते हैं। यह एक चुंबकीय तकिया बन जाता है। और जब विपरीत ध्रुव पास आते हैं तो चुम्बक आकर्षित होते हैं और ट्रेन रुक जाती है। यह प्राथमिक सिद्धांत एक चुंबकीय विमान के संचालन का आधार बनता है, जो कम ऊंचाई पर हवा के माध्यम से चलता है।

आज, 3 मैग्लेव निलंबन प्रौद्योगिकियों का उपयोग किया जाता है।

1. इलेक्ट्रोडायनामिक सस्पेंशन, ईडीएस।

अन्यथा इसे सुपरकंडक्टिंग मैग्नेट कहा जाता है, यानी सुपरकंडक्टिंग सामग्री से बनी वाइंडिंग के साथ भिन्नताएं। इस वाइंडिंग में शून्य ओमिक प्रतिरोध है। और यदि यह शॉर्ट-सर्किट है, तो बिजलीयह अनिश्चित काल तक रहता है.

2. विद्युत चुम्बकीय निलंबन, ईएमएस (या विद्युत चुम्बकीय)।

3. स्थायी चुम्बकों पर. आज यह सबसे कम खर्चीली तकनीक है। गति प्रक्रिया एक रैखिक मोटर, यानी एक इलेक्ट्रिक मोटर द्वारा सुनिश्चित की जाती है, जहां चुंबकीय प्रणाली का एक तत्व खुला होता है और इसमें एक तैनात घुमावदार होता है जो एक चालू चुंबकीय क्षेत्र बनाता है, और दूसरा एक जिम्मेदार गाइड के रूप में बनाया जाता है मोटर के गतिशील भाग की रैखिक गति के लिए।

बहुत से लोग आश्चर्य करते हैं: क्या यह ट्रेन सुरक्षित है, क्या यह गिरेगी नहीं? बेशक यह नहीं गिरेगा. इसका मतलब यह नहीं है कि मैग्लेव सड़क पर कुछ भी रोक नहीं पाता है। यह ट्रेन के निचले भाग में स्थित विशेष "पंजे" का उपयोग करके ट्रैक पर टिका होता है, जिसमें विद्युत चुंबक होते हैं जो ट्रेन को हवा में उठा देते हैं। ट्रैक पर चुंबकीय तल को पकड़ने वाले चुंबक भी वहीं स्थित होते हैं।

जिन लोगों ने मैग्लेव की सवारी की है उनका दावा है कि उन्हें कुछ भी प्रेरणादायक महसूस नहीं हुआ। ट्रेन इतनी धीमी गति से चलती है कि होश उड़ा देने वाली गति का अहसास ही नहीं होता। खिड़की के बाहर की वस्तुएँ तेजी से उड़ती हैं, लेकिन ट्रैक से बहुत दूर स्थित होती हैं। मैग्नेटोप्लेन सुचारू रूप से गति करता है, इसलिए कोई ओवरलोड भी महसूस नहीं होता है। एकमात्र दिलचस्प और असामान्य क्षण वह होता है जब ट्रेन उठती है।

तो, मैग्लेव के मुख्य लाभ:

• ज़मीनी (गैर-खेल) परिवहन में प्राप्त की जा सकने वाली अधिकतम संभव गति,
• थोड़ी मात्रा में बिजली की आवश्यकता होती है,
• घर्षण की कमी, कम रखरखाव लागत के कारण,
• शांत गति.

कमियां:

• ट्रैक के निर्माण और रखरखाव में बड़ी वित्तीय लागत की आवश्यकता,
• विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र उन लोगों के स्वास्थ्य को नुकसान पहुंचा सकता है जो इन लाइनों पर काम करते हैं और आसपास के क्षेत्रों में रहते हैं,
• ट्रेन और ट्रैक के बीच की दूरी पर लगातार नज़र रखने के लिए हाई-स्पीड कंट्रोल सिस्टम और हेवी-ड्यूटी उपकरणों की आवश्यकता होती है,
• जटिल ट्रैक लेआउट और सड़क बुनियादी ढांचे की आवश्यकता है।

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 (रैखिक मोटर) में सेट करती है।

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 किसी संचालन परिपथ के अंदर चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन से परिपथ में विद्युत स्रोत की अनुपस्थिति में भी इस परिपथ में विद्युत धारा उत्तेजित हो जाती है. 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"।

मैग्नेटिक लेविटेशन ट्रेनें और मैग्लेव ट्रेनें जमीनी सार्वजनिक परिवहन का सबसे तेज़ रूप हैं। और यद्यपि अब तक केवल तीन छोटे ट्रैक ही परिचालन में लाए गए हैं, प्रोटोटाइप का अनुसंधान और परीक्षण किया जा रहा है चुंबकीय रेलगाड़ियाँअलग-अलग देशों में होते हैं. 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, 2004 में निर्मित मॉस्को मोनोरेल परिवहन प्रणाली का रोलिंग स्टॉक, आंदोलन के लिए अतुल्यकालिक रैखिक मोटर्स का उपयोग करता है - यह रैखिक मोटर के साथ दुनिया का पहला 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 एक रैखिक अतुल्यकालिक मोटर वाली ट्रेन सड़क की सतह से ऊपर उठने की ऊंचाई 15 मिलीमीटर थी। 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। इसके अलावा, इस प्रणाली का व्यावहारिक कार्यान्वयन पारंपरिक रेलवे 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 सिंक्रोनस का उपयोग करके चलाया और ब्रेक लगाया जाता है रैखिक मोटरकम त्वरण, समर्थन मैग्नेट और कैनवास द्वारा दर्शाया गया है जिस पर चुंबकीय विमान घूमता है। द्वारा सब मिलाकर, कैनवास में निर्मित मोटर प्रणाली एक पारंपरिक स्टेटर (एक रैखिक इलेक्ट्रिक मोटर का स्थिर हिस्सा) है, जो कैनवास के नीचे तैनात होती 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। धीमा करने के लिए, आपको बस चुंबकीय क्षेत्र की दिशा बदलने की जरूरत है।

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 कागजों पर मौजूद है, ईडीएस विकल्प है स्थायी चुम्बकइंडक्ट्रैक, 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, स्थायी चुम्बकों की ऐसी सारणियों की लागत बहुत अधिक है, यही कारण है कि अभी तक इस तरह 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। जिसमें अधिकतम गतिलिनिमो 100 किमी/घंटा के बराबर 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 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।

प्रौद्योगिकी विकासाधीन है!

एक चुंबकीय उत्तोलन ट्रेन - एक उड़ने वाली ट्रेन, मैग्नेटोप्लेन या मैग्लेव - एक ट्रेन है जो सड़क की सतह से ऊपर रखी जाती है, चलती है और बल द्वारा संचालितविद्युत चुम्बकीय या चुंबकीय क्षेत्र.

विवरण:

एक चुंबकीय उत्तोलन ट्रेन - एक उड़ान ट्रेन, चुंबकीय विमान या मैग्लेव (अंग्रेजी चुंबकीय उत्तोलन से - "चुंबकीय उत्तोलन") सड़क की सतह के ऊपर रखी गई एक ट्रेन है, जो विद्युत चुम्बकीय या चुंबकीय क्षेत्र के बल द्वारा संचालित और नियंत्रित होती है।

पारंपरिक रेलवे ट्रेनों के विपरीत, मैग्लेव चलते समय सतह को नहीं छूता है रेल. इसलिए, इस परिवहन की गति की तुलना गति से की जा सकती है विमान. आज ऐसी ट्रेन की अधिकतम गति 581 किमी/घंटा (जापान) है।

व्यवहार में, दो चुंबकीय उत्तोलन प्रणालियाँ लागू की जाती हैं: विद्युत चुम्बकीय निलंबन (ईएमएस) और इलेक्ट्रोडायनामिक निलंबन (ईडीएस)। अन्य प्रणालियाँ: स्थायी चुम्बक केवल सिद्धांत रूप में मौजूद हैं, और रुसमैगलेव प्रणाली विकास की प्रक्रिया में है।

इलेक्ट्रोमैग्नेटिक सस्पेंशन (ईएमएस) ट्रेन:

इलेक्ट्रोमैग्नेटिक सस्पेंशन (ईएमएस) ट्रेन को समय-भिन्न बल के साथ इलेक्ट्रोमैग्नेटिक क्षेत्र का उपयोग करके उड़ने की अनुमति देता है। सिस्टम से बना एक पथ है कंडक्टरऔर ट्रेन में विद्युत चुम्बकों की एक प्रणाली स्थापित की गई।

इस प्रणाली के लाभ:

- वाहन के अंदर और बाहर चुंबकीय क्षेत्र ईडीएस प्रणाली की तुलना में कम हैं,

– आर्थिक रूप से व्यवहार्य, विपणन योग्य और सुलभ प्रौद्योगिकी,

– उच्च गति(500 किमी/घंटा),

– अतिरिक्त निलंबन प्रणालियों की कोई आवश्यकता नहीं है।

इस प्रणाली के नुकसान:

– अस्थिरता: पटरियों और संरचना के चुंबकीय क्षेत्र में उतार-चढ़ाव की निरंतर निगरानी और समायोजन की आवश्यकता है,

– बाहरी तरीकों से सहनशीलता संरेखण की प्रक्रिया के परिणामस्वरूप अवांछित कंपन हो सकता है।

इलेक्ट्रोडायनामिक सस्पेंशन (ईडीएस) ट्रेन:

इलेक्ट्रोडायनामिक सस्पेंशन सिस्टम (ईडीएस) परिवर्तन करके उत्तोलन बनाता है चुंबकीय क्षेत्ररेलगाड़ी की पटरियों और चुम्बकों द्वारा निर्मित क्षेत्र में।

इस प्रणाली के लाभ:

- अति उच्च गति (603 किमी/घंटा) और भारी भार झेलने की क्षमता का विकास।

इस प्रणाली के नुकसान:

– कम गति पर उड़ने में असमर्थता, आवश्यकता उच्च गति, ताकि कम से कम ट्रेन के वजन को संभालने के लिए पर्याप्त प्रतिकारक बल हो (इसीलिए ऐसी ट्रेनों में पहियों का उपयोग किया जाता है),

– मजबूत चुंबकीय विकिरण खराब स्वास्थ्य वाले, पेसमेकर वाले यात्रियों और चुंबकीय भंडारण मीडिया के लिए हानिकारक और असुरक्षित है।

इंडट्रैक स्थायी चुंबक ट्रेन चुंबकीय उत्तोलन प्रणाली:

वर्तमान में, स्थायी चुंबक प्रणाली इंडक्ट्रैक, जो एक प्रकार की ईडीएस प्रणाली है, कार्यान्वयन के लिए प्रासंगिक है।

इस प्रणाली के लाभ:

- संभावित रूप से सबसे किफायती प्रणाली,

– चुम्बकों को सक्रिय करने की कम शक्ति,

- चुंबकीय क्षेत्र कार के नीचे स्थानीयकृत है,

– उत्तोलन क्षेत्र पहले से ही 5 किमी/घंटा की गति से उत्पन्न होता है,

- बिजली गुल होने की स्थिति में, कारें सुरक्षित रूप से रुक जाती हैं,

– एकाधिक स्थायी चुम्बक विद्युत चुम्बक की तुलना में अधिक कुशल हो सकते हैं।

इस प्रणाली के नुकसान:

– जब ट्रेन रुकती है तो उसे सहारा देने के लिए पहियों या ट्रैक के एक विशेष खंड की आवश्यकता होती है।

रुसमैगलेव प्रणाली:

लेविटेशन रुसमैगलेव एक रूसी विकास है। ट्रेन में लगे स्थायी चुम्बकों (नियोडिमियम-आयरन-बोरॉन) द्वारा उत्तोलन बनाया जाता है। पटरियाँ एल्यूमीनियम से बनी हैं। सिस्टम को बिल्कुल बिजली आपूर्ति की आवश्यकता नहीं है।

इस प्रणाली के लाभ:

- अधिक किफायती हाई स्पीड लाइन,

– बिजली की आवश्यकता नहीं

- उच्च गति - 400 किमी/घंटा से अधिक,

– ट्रेन शून्य गति से चलती है,

- मौजूदा रेलवे से माल की ढुलाई की तुलना में माल की ढुलाई 2 गुना सस्ती है।

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