A kosarad üres

Vásárlás

Darab: 0

Összesen: 0,00

0

Lebegő mágnesvasút (maglev)

Lebegő mágnesvasút (maglev)

Napjaink legmodernebb közlekedési eszközeinek egyike a 400 km/h feletti sebességre is képes mágnesvonat.

Technika, háztartástan

Címkék

lebegő mágnesvasút, maglev, vonat, mágnesvonat, vasút, nagysebességű vonat, sebességrekord, zárt pálya, kötött pálya, lebegés, vezetősín, vezetőmágnes, hordmágnes, elektromágnes, sín, kabin, mágnesesség, mágneses mező, mágnes, technika, közlekedés, találmány

Kapcsolódó extrák

Jelenetek

A maglev

A lebegő mágnesvasút

A mágneses lebegtetés („maglev”: magnetic levitation) és hajtás elvét már 1934-ben szabadalmaztatta a német Hermann Kemper. A gyakorlati megvalósításra az 1960-as évektől kezdődően tett kísérletet Németország, Japán és az USA.
A fejlesztésben élenjáró Németország kormánya azonban az 1990-es évek végén – a várhatóan csillagászati költségek miatt – elállt a megfelelő sínpálya kiépítésétől.
A zsákutcából egy külföldi megrendelés vezette ki a mágnesvonat ügyét.
A berlini székhelyű Transrapid vállalat 1999 végén állapodott meg a kínai tudományos minisztériummal a rendszer gyakorlati kifejlesztéséről és megépítéséről. A 2003 elején Sanghajban üzembe helyezett vonalon a szerelvények 400 km/h feletti utazósebességre képesek. Megjelenésükkel a vasút története is új szakaszába lépett.

Mágnesvonat

Felülről

A vezetőállás

Gyors utazás – nagy költségek

A világ első mágnesvonata 2003 első napján kezdte meg működését Kínában, Shanghai üzleti negyede és a Pudong reptér között. A német Transrapid cég által kiépített kereskedelmi vonal 30 km hosszúságú pályáját mindössze 7 perc alatt futják végig a szerelvények.
A maglev számára teljesen különálló pálya szükséges. Mivel nem keresztezheti semmi, ezért vagy zárt, vagy emelt pályát kell kiépíteni. Ez utóbbi esetben 5-6 m magas betonoszlopok tartják az elektromágnesekből álló pályát. A költségek ebből következően jóval magasabbak, mint bármely más típus esetében.
Némi költségcsökkenést az eredményezhet, hogy az új típusú szerelvények meredekebb emelkedőket is képesek legyőzni, s kisebb ívű pályák kialakítása is lehetséges számukra. A súrlódás hiánya miatt a pályák kevesebb karbantartást igényelnek és élettartamuk is hosszabb, mint a hagyományos sínpályák esetében.

Maglev száguld a Sanghaj melletti pályán

A maglev felépítése

  • zárt betonoszloppálya
  • pilótafülke
  • alvázszoknya
  • utastér
  • utasajtók
  • jeladó

A lebegés

  • elektromágnes
  • acélsín
  • betonpillér

Szerkezet és működés

A hagyományos vonatok esetén az energiafelhasználás jelentős része a kerekeknél keletkező súrlódás leküzdésére fordítódik.
A mágneses lebegés megszünteti a súrlódást, ezért sokkal kevesebb energia felhasználásával is nagyobb sebességet lehet elérni.

A mágneses lebegtetésnek két fajtája terjedt el leginkább.
Az egyiknek a neve: EDS (electrodynamic suspension), ez főleg a japán vonatokon működik.
A másik neve: EMS (electromagnetic suspension), ez a német és kínai vonatokon működik.
A sanghaj-i maglev vonat is az EMS rendszert használja. Ennek lényege, hogy a vonat alján található szoknya benyúlik a sín alá, a vonatra szerelt elektromágnesek és az acélsín közötti vonzó mágneses hatás miatt a vonat felemelkedik. Ha nem szabályoznánk a mágnesek erősségét, akkor a vonat vagy fel sem emelkedne a gravitáció ellenében, tehát ráülne a betonpillérre, vagy pedig túlságosan felemelkedne, és így alulról tapadna rá a sínre.
A két szélsőség között egy nagyon instabil egyensúlyi állapotban kell tartani a vonatot. Ezt egy kifinomult szenzorrendszer biztosítja úgy, hogy másodpercenkent sokezerszer megméri a vonat és a sín távolságát, és ennek megfelelően szabályozza az elektromágneseken átfutó áram erősségét. Az optimális távolság felül 15, alul mindössze 10 milliméter.

Az EDS rendszer működése ettől teljesen eltérő. Ott szupravezető vagy nagyon erős mágnesek találhatók a vonat oldalán, ezek (kb. 30 km/h feletti sebesség esetén) elég erős áramokat indukálnak a pálya oldalában elhelyezett tekercsekben, amik ezáltal elektromágnesekké válnak, kölcsönhatnak az állandó mágnesekkel, így nem engedik a vonatot leülni.

A haladás

  • állandó mágnes
  • elektromágnes

Haladás

A lebegtetéshez használt elektromágnesek pólusainak megfelelő ütemben történő változtatásával a vonatot gyorsítani vagy fékezni is lehet.
Azért, hogy a vonaton ne kelljen akkora akkumulátorokat tárolni, illetve hogy a vonat még gyorsabban tudjon haladni, a gyorsításhoz használt tekercsek a pályába, annak is az oldalába vannak építve, és kívülről kapják az áramot.
Érzékelők küldik a jelet a vonat helyzetéről és sebességéről a vezérlő számítógépnek, ami a megfelelő pillanatban átkapcsolja a pályába épített elektromágnesek pólusait a vonat mozgásával szinkronban - fékezéskor lassítva, gyorsításkor gyorsítva a vonatot. Ha a vonat áthaladt, a tekercsek teljesen kikapcsolhatók, és újabb tekercsek kapcsolhatók be szakaszonként.

Animáció

  • zárt betonoszloppálya
  • pilótafülke
  • alvázszoknya
  • utastér
  • utasajtók
  • jeladó
  • elektromágnes
  • acélsín
  • betonpillér
  • állandó mágnes
  • elektromágnes

Narráció

A lebegő mágnesvasút egy olyan vasúti rendszer, mely esetében a jármű pályán tartását és hajtását mágneses mező végzi. Az angol szókapcsolat rövidített összetétele miatt maglevnek is nevezik az elvet és az arra épülő rendszert.

A mágneses lebegtetés és hajtás elve már az 1930-as években megjelent, de a gyakorlati megvalósítás csak évtizedekkel később történt meg.
A fejlesztésekben Németország járt az élen, de a kormányzati támogatás leállítása miatt az első vonalat Kínában helyezték üzembe 2003-ban.
A világ első mágnesvonata a Pudong repteret köti össze Shanghai üzleti negyedével. A 30,5 km hosszú utat 7-8 perc alatt teszik meg a szerelvények, helyenként elérve a 430 km/h feletti sebességet is.

A működési elv miatt a maglev vasút számára teljesen különálló, folytonos pálya szükséges. Az egyik lehetőség a pálya megemelése. Ez esetben 5-6 m magas betonoszlopok tartják a pályát.

A mágneses lebegtetés elve a villanymotoroktól származik. A gyakorlatban többféle megvalósítás is lehetséges. Az egyik alapján a betonpályába, a vezetősín aljára és a szerelvény alsó részébe, a sínt körülölelő szoknyába mágneseket szerelnek.

Az előbbiek a kiterített állórész (sztátor), az utóbbiak pedig a kiterített forgórész (rotor) szerepét töltik be ebben a lineáris szinkronmotor rendszerben. Az áram hatására a szerelvény megemelkedik, majd mozgásba lendül.

A szerelvény szoknyájának oldalán levő vezetőmágnesek, a beépített szenzorok és a vezérlő számítógép biztosítja, hogy a szerelvény haladás közben ne érjen a pályához.

A maglev elve igen egyszerű, gyakorlati megvalósítása viszont rendkívül költséges. Ami tény: a kerekek, tengelyek és csapágyak nélküli, simán, halkan és gyorsan futó lebegő mágnesvasút csúcstechnológiája új fejezetet nyitott a vasút történetében.

Kapcsolódó extrák

Csalagút

A Csalagút egy tenger alatt futó vasúti alagút, mely Nagy-Britanniát és Franciaországot köti össze.

TGV POS vonatszerelvény

A Párizs és Dél-Németország között közlekedő nagysebességű vonat utazósebessége 320 km/h.

A Föld mágneses mezeje

A Föld mágneses északi és déli pólusa a földrajzi északi és déli pólus közelében található.

BR Standard Class 3 2-6-2T gőzmozdony

A British Railways kötelékébe tartozó, külön osztályt képező gőzmozdonyok az 1950-es években készültek.

Dinamó (középfok)

A dinamó mechanikai energiából egyenáramú villamos energiát állít elő.

Elektromos csengő

Elektromágnes segítségével működő szerkezet.

Elektromos motorok

Elektromos motorok életünk számos területén jelen vannak. Ismerjük meg a típusait!

Generátor és villanymotor

A generátor mechanikai munkából állít elő elektromos áramot, a villanymotor elektromos áramból állít elő mechanikai munkát.

Gésa

A gésa zenében és klasszikus táncban jártas tradicionális japán szórakoztatóművész.

MÁV M61 dízelmozdony („Nohab”, 1963)

A Magyar Államvasutak kötelékébe tartozó M61-es sorozat legendás dízelmozdonyának beceneve Nohab volt.

MÁV V40 (Kandó-mozdony, 1932)

Az első magyar villanymozdony, amelyet az országos elektromos hálózatról közvetlenül lehetett táplálni, bonyolult átalakítások nélkül.

Metró

A nagyvárosok leggyorsabb, kötöttpályás közlekedési eszköze.

Rocket gőzmozdony (1829)

George Stephenson angol mérnök gőzmozdonya egy 1829-ös verseny megnyerésével indult világhódító útjára.

Szamuráj

A japán harcosok elsődleges kötelessége az volt, hogy a hűbérurukat szolgálják, akár a saját életük árán is.

Transzformátor

A transzformátor az elektromos feszültség megváltoztatására szolgáló berendezés.

Váltakozó áram előállítása

Mágneses mezőben forgatott vezetőkeret segítségével elektromos áram állítható elő.

Villamosüzemű felszíni tömegközlekedés

Környezetkímélő voltuk miatt egyre gyakoribbak a trolibuszok és a villamosok a nagyobb városokban.

Autóbusz

Az autóbuszok a városi tömegközlekedés fontos alkotóelemei.

Merevlemez felépítése

A számítógép merevlemeze mágneses adattárolásra szolgál.

Kosárba helyezve!