Manyetik Levitation Propulsion Systems'deki Süperiletlerin Kullanımına Yardımcı Oldu

Superconductors, modern fizikteki en dönüştürücü materyal sınıflarından birini temsil ediyor, manyetik bir yığınlama (maglev) ulaşımında daha canlı sonuçlar gösteren özellikleri sunuyor ve bu malzemeler tüm elektrik direnişlerini kaybeder ve aktif olarak manyetik alanları ortadan kaldırır - gelişmiş güç ve tahrik sistemleri için eşsiz bir şekilde uygun hale getirir. Hiçbir yerde, bu potansiyel, yüzeysel bakımda rakiplerinin geri dönüşüme karşı rekabet etmesinin ötesinde, süper entegrasyon noktalarının ve süper entegrasyonların üst düzeye çıkmasını sağlar.

Superconductivity'ın temelleri

Superconductivity, Heike Kamerlingh Onnes tarafından 1911'de gözlemlenen kuantum mekanik bir fenomendir, ancak paracury'nin aniden mutlak sıfırın üzerinde tüm direnci kaybettiğini fark etti (-269 °C). Daha sonra kritik bir manyetik alan (H).

Zero Elektrik Direnişi

Bir süperconductor, elektronlar Cooper çiftlerine çiftleşiyor - şu anda kapalı bir süper iletken döngü ile medyaya varıyor (telefonlar) veya diğer mekanizmalar. Bu çiftler, onları bir yananlık mıknatıslar olmadan akışa izin veriyor.[Döneticileri, bir kez güçlü, istikrarlı bir şekilde enerji girişi olmadan, sabit olmayan manyetik alanlarda başlatıyor.

Meissner Etkisi

Aynı şekilde önemli olan Meisner etkisi, Walther Meissner ve Robert Ochsenfeld tarafından 1933 yılında yapılmıştır.Bir materyal süper iletken duruma geçtiğinde, pratik maglevsel tasarımlarda, alan daha önce veya sonrası uygulanan herhangi bir manyetik alan aktif olarak ortadan kaldırır.Bu mükemmel diamagnetizm, süperkondüktör aktif bir geri bildirim olmadan büyük bir geri yükleme kuvveti yaratır.

Eleştirel Sıcaklık ve Malzeme Tipi

Superconductors, kritik sıcaklıklarına dayanan iki geniş kategoriye girerler.ETH-helium sıcaklıklarına (LTS) ) göre, niobium-titanium (NbTi) ve niobium-tin (Nb3Sn), soğutmak için soğutmak için gerekli olan ısıtılır (yaklaşık K 4.2, 269 °C). Bu malzemeler iyi anlaşılmış ve mekanik olarak sağlamdır, onları mevcut büyük ölçekli mıknatıs sistemlerinin çalışmalarını yapmak, JR-Maglevy’de kullanılan mıknatıslar dahil olmak üzere, Japonya'da kullanılan mıknatıslar.

[FONT=0) Yüksek sıcaklık süper iletkenleri (HTS) ) 1986 yılında Bednorz ve Müller tarafından keşfedildi, T).[D[DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜSTRİYE) ve nadir görülen YBa2Cu3O7 (YBCO) gibi bazı malzemeler, bu daha yüksek performansa sahip, daha yüksek çözünürlükte, daha yüksek çözünürlükte bulunan bu malzemelere sahip.

Manyetik Levitation Prensipleri

Manyetik Yaraylanma, kılavuzluk ve rehberle fiziksel temassız bir araç kullanır: [FONT:0]Electrodynamic Suspension (EDS) ve 03:2).Electromanyatajı[FONT)[FONT:0)[FONT][FONT][/FONT=0)

Elektrodinamik Suspension (EDS)

EDS, araçtaki magnetler ve iletken bantlar veya plakalar arasındaki göreceli hareketle üretilen yedek kuvvetlere dayanıyor.Ağuk araç hareket ettiğinde, manyetik flux'ı takip eden, araçtaki manyetik alan üretmek, çünkü aracın alanına karşı çıkan manyetik alan üretmek - bant genişliğine ve daha sonra stabiliteye sahip olmak (Plattlı hızlarda)

Elektromanyetik Suspension (EMS)

Çiçeği, araç ve ferromanya rayları arasında çekici manyetik kuvvetler kullanıyor. Magnetler sürekli olarak küçük bir boşluk (tipik olarak 8-15 mm) korumak için bir kontrol sistemi tarafından ayarlanıyorlar.Bu yöntem aktif bir şekilde stabilizasyon gerektirir - bu çekim kuvvetleri geri bildirim olmadan doğal olarak dengesizdir. Konvansiyonel Çizme sistemleri (örneğin, Shanghai maglev, Transrapid) bakır-wound elektromagnetleri kullananlar, önemli bir güç kullanarak. Superconductorings bu kayıpları büyük ölçüde azaltabiliyorlar, ancak küçük boşluk ve geri bildirimde bulunabilir.

Her iki sistemde de Superconductors rolü

EDS sistemlerinde, süper iletkenler, bakır elektromagnetik kayıplara karşı verimli enerji transferleri için gerekli olan güçlü, kalıcı manyetik alanlar sağlar, potansiyel olarak daha büyük boşluklar veya hafif ağırlıkları azaltmak için büyük mevcut ve aktif soğutma gerektirir. ancak, her araçta gerekli olan polimer ekipman, geliştirilmiş performansla dengelenebilir ve karmaşıktır.

Maglev Propulsion Magnet Sistemleri

Tam bir maglev propulsion sistemi iki ana işlevden oluşur: Yararlanma (aratıcı ve frenleme) ve lineer tahrik edici (uygun bir motor olarak süper iletkenleştirici bileşenler tarafından yönlendirilebilir. JR-Maglev, aynı süper iletken mıknatıslar da aynı şekilde tahrik edilir, çünkü yedek parçaları da yüksek hıza sahip olan bir dizi ile etkileşime girebilirler.

Persistent Şimdiki Modu

Süper iletken bantlar istenen mevcut (tipik olarak birkaç yüz kiloamperya) enerjiktir ve mevcut dolaşımlar süresiz olarak, kontrol elektroniklerini kılavuzluk için basitleştirir.(D) ile ilgili tren, tırnakları sabit bir şekilde sabit bir şekilde uzaklaştırır ve kalıcı bir şekilde şarj edilir.

Ağojenik Gereksinimler

Magnetlerin soğuk tutulması, helium kompresörlerinin en zorlu yönüdür. LTS Magnets için, sıvı heliumdaki atlar veya dewarslar gereklidir.JR-Maglev treni, helium kompresörleri içeren büyük bir kriyojenik sistem taşır, ancak HTS kasetleri hala düşük maliyetli alanlara bağlı olarak, kontrol edilen yüksek alanların faydalarını kontrol eder.

Maglev Systems'de Süperiletmelerin Kullanımının Avantajları

Süper iletkenlerin maglev propulsions a set of zorlayıcı faydalar basit enerji verimliliğinin ötesine geçen.

Meydanlar ve Teknik Hurdles

Açık avantajlarına rağmen, süper iletken maglevlerin yaygın dağıtımı hem teknik hem de ekonomik olarak çeşitli kritik engellerle karşı karşıyadır.

Future Yol ve Gelişen Araştırma

Yukarıda belirtilen sınırlamaların üstesinden gelmek için devam eden R&D çabaları, yüksek sıcaklık süper iletkenlerine, daha hafif kanser sistemlerine ve daha verimli bir takip tasarımlarına odaklanır.

Yüksek hacimli Superconductor Maglev

Almanya'daki birkaç araştırma ekibi, YBCO bloklarının flux pinning ile taşınmasını sağladı. daha hırslı bir şekilde, HTS'nin yüzeysel hızları için sağlam bir kontrol veya yükleme için güç gerektiren küçük ölçekli bir araç üretti.

Tümleşik Linear Motor Tasarımları

Future maglev sistemleri hem pist hem de araç için süper iletkenleri kullanabilir. Bu, daha yüksek itme ve daha iyi verimlilik sağlar çünkü hem de rotor alanları kaybolup gidiyor.[Dönetici uçucunun tüm uzunluğu son derece yüksek.)Yolda HTS kablolarını kullanmak için daha pratik bir yaklaşımdır.[Döneticileri ve istasyonlar için anahtar segmentler için. başka bir konsept LUMHUMLU:0)

Hyperloop ve Evacuated Tube Transport

Superconducting maglev aynı zamanda hiperloop sistemleri için lider bir adaydır - düşük basınçlı tüplerde 1000 km/h. Düşük hava pompasının içine sürüklenmesi, aerodinamik direncinin büyük ölçüde azaltıldığı anlamına gelir, ancak propulsion ve Yararlanma süresi son derece verimli olmalıdır. Superconduct manyetik levitasyon burada doğal olarak burada, takip eden firmalarla sıkı sıkı sıkı bir şekilde yüklenebilir.

Uluslararası Projeler ve İşbirlikleri

En gelişmiş süper iletken maglev sistemi, 2027'ye kadar, Japonya'da 2037'de çalışacak olan JR Chengdu Tokai'nin Chuo Shinkansen hattını kullanacak.Bu çizgi, LTS Magnets ve EDS teknolojisini de, Yamanashi test pistine benzer şekilde, Tokyo ve Nagoya'yı (yaklaşık 286 km) bağlanmak için 2027'ye kadar uzatacak.

Araştırmacılar ayrıca yüksek T) daha da yüksek çözünürlükte (Dönetici) veya daha iyi mekanik özellikler (örneğin, yüksek basınç altında hipoksisiteler) daha yüksek olan (projektif) tüm korelasyon paradigması, yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte (örneğin, yüksek çözünürlükte) olacaktır.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Superconductors, dünyanın en hızlı trenlerini sağlama konusunda değerini zaten kanıtlamıştır ve muhtemelen LTS tabanlı EDS'nin geri kemiğini oluşturur.Uzsuz, istikrarlı manyetik alanlar sağlayarak, maglev sistemleri daha önce düşünülemez hızlara sahip olmasına izin verir: yüksek altyapı maliyetleri ve mekanik aşınma.Japon JR-Mag temelli bir EDS'nin teknik olgunluğunu gösteriyor, ancak HTS gelişmeler operasyonel maliyetleri ve daha geniş erişilebilirliği garanti altına alıyor.

Daha fazla okuma için, [FONT:0)Wikipedia makale maglev[Döneticileri)JR Central's Linear Chuo Shinkansen sayfası) ve [DDDDDDDDDDDDD|Döneticileri [Döneticileri [Dönlendirmek için]