자기부상열차의 자기부상열차의 공중부양, 유도 및 구동 방식.

자기부상열차는 주로 공중부양시스템, 추진시스템, 가이드시스템으로 구성되어 있습니다. 자력과 무관한 추진 시스템을 사용할 수 있지만 현재 대부분의 설계에서 이 세 부분의 기능은 자력으로 수행됩니다. (1) 자기 부상에는 세 가지 기본 원칙이 있다. 첫 번째 원리는 금속에 가까운 자기장이 변하면 금속의 전자가 움직이고 전류가 생성된다는 것이다. 두 번째 원리는 전류의 자기 효과입니다. 전류가 전선이나 금속 한 덩어리에서 흐를 때 자기장이 발생한다. 전기가 통하는 코일은 자석이 되었다. 자기 부상의 세 번째 원칙은 우리가 더 이상 잘 알고 있을 수 없다. 자석은 서로 작용하고, 극성은 서로 배척하고, 이극성은 서로 빨아들인다. 이제 자기 부상이 어떻게 작용하는지 살펴보자. 자석은 금속 한 조각 위를 지나가고, 금속의 전자는 자기장 변화로 인해 움직이기 시작한다 (원리 1). 전자가 회로를 형성하기 때문에 이어서 그 자체의 자기장 (원리 2) 도 생겨났다. 그림 1 은 이 과정을 가장 간단한 방법으로 표현하는데, 움직이는 자석은 금속에 가상의 자석이 생기게 한다. 이 가상 자석은 방향성을 가지고 있는데, 동극성과 반대이기 때문에 원래의 자석에 반발력이 생길 수 있다. 즉, 원래의 자석이 북극에 있고, 가상 자석이 북극에 있다면, 반대의 경우도 마찬가지입니다. 자석의 동극 반발 (원리 3) 으로 인해 자석이 금속 조각 위로 이동하게 되면, 움직이는 자석에 대해 위로 밀고 있는 힘이 생길 수 있기 때문이다. 자석이 충분히 빨리 움직인다면, 이 힘은 하향 중력을 극복하고 움직이는 자석을 들어 올리기에 충분할 것이다. 그래서 자석이 움직일 때, 스스로 금속 위에 떠 있게 되고, 그 자체의 전자이동으로 인한 힘에 의지하여 부력을 유지한다. 이 과정은 자기 부상이라고 불리는데, 이 원리는 열차에 적용될 수 있다. 다음은 상도자흡식 (EMS) 과 초전도 자기반발식 (EDS) 열차의 구체적인 운행 원리를 소개한다. < P > 상도자기흡입식 (EMS) 은 차량 양쪽대차에 장착된 상전도자석 (현행자석) 과 선로 레일에 깔린 자석을 이용해 자기장 작용에 따른 흡인력으로 차량을 띄운다 (그림 2 참조). 차량과 레일 사이의 간격은 매력의 크기에 반비례한다. 이 공중부양의 신뢰성과 열차 운행이 원활함을 보장하기 위해 직선 모터가 더 높은 동력을 가지려면 전자석의 전류를 정확하게 제어하여 자기장이 안정된 강도와 공중부양력을 유지하도록 해야 한다. 차체와 레일 사이에 약 1 mm 의 간격을 유지해야 한다. (존 F. 케네디, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 스포츠명언) 일반적으로 간격을 측정하는 에어 갭 센서를 사용하여 시스템의 피드백 제어를 수행합니다. 이 정지 방식은 전용 착지지지 장치와 보조 착지바퀴를 설치할 필요가 없으며 제어 시스템에 대한 요구도 약간 낮을 수 있습니다. < P > 초전도 자기반발식 (EDS) 은 차량 바닥에 초전도 자석 (액체 헬륨 저장 탱크 안에 배치) 을 설치하고 레일 양쪽에 일련의 알루미늄 링 코일을 놓는다. 열차가 운행할 때, 차 코일 (초전도 자석) 에 전류를 공급하고, 강한 자기장을 생성하며, 지상 코일 (알루미늄 링) 은 차량에 있는 초전도 자석의 자기장 방향과 반대로 두 자기장이 반발력을 발생시킨다. 반발력이 차량 무게보다 클 때, 차량은 뜬다. 따라서 초전도 자기 반발식은 차량에 배치된 초전도 자석과 궤도에 깔린 수동 코일 사이의 상대적 움직임을 이용하여 부상력을 발생시켜 차체를 들어 올리는 것이다. 그림 3 과 같이. 초전도 자석의 저항이 이기 때문에 작동 중에 에너지가 거의 소모되지 않으며 자기장 강도가 매우 크다. 초전도체와 레일 사이에 발생하는 강력한 반발력은 차량을 뜨게 한다. 차량이 아래로 이동함에 따라 초전도 자석과 서스펜션 코일 사이의 간격이 줄고 전류가 증가하여 부상력이 증가하고 차량이 자동으로 원래 정지 위치로 복원됩니다. 이 간격은 속도의 크기와 관련이 있으며, 보통 1km/h 까지 차체가 떠 있을 수 있다. 따라서 열차가 안전하고 안정적으로 착지할 수 있도록 보조 지원륜 및 해당 스프링 지지와 같은 기계 보조 지지 장치를 차량에 설치해야 합니다. 제어 시스템은 시동 및 주차를 정확하게 제어 할 수 있어야합니다. 자기부상열차는 전자기력의 작용을 이용하여 안내한다. 현재 상시 자기 흡입식과 초전도 자기 반발식 두 가지 상황에 따라 아래와 같이 간략하게 기술하고 있다. < P > 자기 흡입식 가이드 시스템은 서스펜션 시스템과 유사하며 차량 측면에 가이드 전용 전자석 세트를 설치합니다. 차체와 가이드 레일 측면 사이에 일정한 간격을 유지하다. 차량이 좌우로 오프셋될 때, 차의 가이드 전자석은 가이드 레일의 측면과 상호 작용하여 차량을 정상 위치로 회복시킨다. 제어 시스템은 가이드 자석의 전류를 제어하여 이 측면의 간격을 유지함으로써 열차 운행 방향을 제어하는 목적을 달성한다. < P > 초전도 자기 반발식 가이드 시스템은 3 가지 방법으로 구성할 수 있습니다. 1 차량에 기계 가이드 장치를 설치하여 열차 가이드를 실현할 수 있습니다. 이 장치는 일반적으로 차량의 측면 가이드 보조 바퀴를 사용하여 가이드 레일 측면과 상호 작용 (롤링 마찰) 하여 복원력을 생성합니다. 이 힘은 열차가 곡선을 따라 운행할 때 발생하는 횡력과 균형을 이루므로 열차가 가이드 레일 중심선을 따라 운행됩니다. ② 차량에 전용 가이드 초전도 자석을 설치해 가이드 레일의 측면에 있는 지상 코일과 금속 벨트와 자기반발력을 발생시켜 열차의 측면작용력과 균형을 이루고 열차가 올바른 운행 방향을 유지하도록 한다. 이 가이드 방식은 기계적 마찰을 피하므로 측면 지면 가이드 코일의 전류를 제어하면 열차의 측면 간격을 유지할 수 있습니다. ③ 자력을 이용해 유도하는' 자속' 유도계로' 8' 자 모양의 폐쇄 코일을 깔았다. 열차에 설정된 초전도 자석이 코일의 대칭 중심선에 있을 때 코일 안의 자기장은 입니다. 열차가 측면 변위를 생성할 때' 8' 자 모양의 코일 내 자기장은 이며 반작용력을 생성하여 열차의 횡력 균형을 맞추고 열차가 회로 중심선의 위치로 돌아가도록 합니다. 미국 샌디에고: 미국 제너럴 원자회사가 샌디에고에 12 미터 길이의 자기부양궤도를 건설한 것은 연합태평양 철도회사가 로스앤젤레스에 건설할 8 킬로미터의 수송선을 테스트하기 위한 것이다. < P >-독일 엠슬랜드 카운티: Transrapid 는 31.5km 의 궤도를 가지고 있으며, 정기적으로 최대 42km 의 속도로 시속 42km 까지 운행한다. < P >-일본 JR 자기 부상: 일본에서 개발한 초전도체 자기 부상 열차는 동해여객철도 (JR 동해) 와 철도총기술연구소 (JR 총연구) 가 주도한다. 첫 번째 실험열차인 JR-Maglev MLX1 은 197 년대부터 개발되어 산리현에 5 칸의 실험차와 궤도를 건설했다. 23 년 12 월 2 일 최고 581km/h(361 mph) 에 달했다. 215 년에는 63/h 의 속도를 더욱 올려 객차 차량이 있는 육지의 속도를 기록했다. < P >-미국 연방운송관리국 (FTA) 시 자기부상기술시범 (UMTD) 프로그램 < P >-중국 서남교통대: 23 년 서남교대는 쓰촨 청두 청산자기부상열선에서 완공됐다. 이 자기부상실험궤도는 길이 42 미터로 주로 관광객 대상 -일본 동부구릉선

-중국 상하이 자기부상시범운영선

-한국 인천공항 자기부상선-미국 조지아: powder springs: AMT test track

-일본: 도쿄 Prinzipfahrzeug, 9 km/h

1971 년: 서독, tr-2 (tsst)-164km/h

1972 년: 일본, ML1 23 km/h (없음)

1975 년: 서독, 코멧, 41.3 km/h (증기 로켓에 의해 추진됨, 없음)

1978 년: 일본, Komet-1 11 km/h (유인)

1979 년 12 월 12 일: 일본, ml-TR—6, 54 km/h (무인) 가 처음으로 5km/h 를 돌파했다

1979 년 12 월 22 일 4. km/h (유인)

1988 년: 서독, tr-6,412.6 km/h (유인)

1989 년: 서독, tr-7 Mlx1,531km/h (유인)

1997 년: 일본, mlx1,55km/h (무인)

1999 년: 일본, MLX1 Transrapid SMT (독일 기술 건설, 최초의 상업 운영 경로 제공), 51.5 km/h

MLX1 년: 일본, mlx1,581km/h (유인 /3 그룹) 기네스 북 승인 63 km/h (유인 /7 대 그룹) 초전도형 자기부양열차는 초전도자석과 저온기술을 이용하여 열차와 선로 사이의 공중부양을 실현하는데, 그 공중부양간격 크기는 보통 1mm 정도인데, 이 자기부상열차는 저속으로 떠 있지 않고, 속도가 1 km/h 에 도달했을 때만 떠 있다. 그것의 최고 운행 속도는 1km/h 에 이를 수 있지만, 그 건설 기술과 비용은 상도형 자기부상열차보다 훨씬 높다.

(2) 공중부양기술에 따르면 자기부양열차는 공중부양방식에 따라 전자기 유인식 공중부양 (EMS) 과 영자력 공중부양 (PRS) 과 유도력 공중부양 (EDS) 이 있습니다. 고속 자기부상이 전 세계적으로 보급되는 길은 매우 울퉁불퉁하지만, 중저속 자기부상선은 또 다른 길을 개척하여, 관련 보급이 크게 그슬린 기세가 있다.

첫 번째 국가는 일본입니다. 25 년 3 월 6 일 나고야 시내가 아이치 엑스포장으로 통하는 자기부상선을 건설하여 전체 길이가 약 9 킬로미터로, 전 코스는 무인운전으로 최고 시속이 1 킬로미터이다.

두 번째 나라는 한국입니다. 한국 자기부상의 발전 과정은 독립 연구 개발 (1985-1993 년), 대외협력 (1994-1998 년) 및 상업화 시도 (1999 년 현재) 의 3 단계를 거쳤다. 214 년 7 월 인천국제공항에서 인천용유역 자기부상선까지 운행에 투입돼 전장 6.1km, 열차는 한국이 자체 개발한 무인운전으로 시속 11km 에 이른다. < P > 중국은 세계에서 세 번째로 중저속 자기부양기술을 보유한 나라입니다. 2 년 이후 중국의 중저속 자기부상보급에는 베이징 팔달령선, 청두 청성산 프로젝트, 베이징 동직문에서 수도공항선, 상해-항주 자기부상선 등 여러 가지 소문이 나돌았지만, 모두 병없이 끝났다. < P > 올림픽 이후 중국의 중저속 자기부상이 가속화되기 시작했다. 28 년 5 월 당산버스 공장은 1.547km 의 중저속 자기부상열차 공사화 시범선을 건설했다. 212 년 1 월, 중국 남차주기회사에서 개발한 중저속 자기부상열차는 시속 1km, 최대 승객 6 명으로 오프라인 상태이다. < P > 는 214 년 5 월 16 일 창사고속철도역에서 황화국제공항자기부상공사까지 착공해 215 년 말 완공될 것으로 예상되며 우리나라 최초로 완전히 자율적으로 개발한 상업운영자기부상선이다.

215 년 4 월 21 일 베이징 중저속 자기부상교통선 S1 선 폭력 공사가 시작됐다. < P > 중국이 고속철도 궤도 기술의 빠른 발전을 실현하고 있어 자기부상이 폐지되었다. < P > 현재 세 가지 전형적인 자기부상기술이 있습니다. 하나는 독일에서 발명한 자기부상기술인데, 상해자기부상열차, 창사, 베이징이 건설중인 자기부상열차는 모두 이런 기술을 사용합니다. 두 번째는 일본이 발명한 저온 초전도 자기부양 기술로, 일본이 건설한 중앙신칸센 자기부상선과 같은 기술이다. 세 번째는 고온 초전도 자기부상으로 저온 초전도 자기부상의 액체 헬륨 냉각 (영하 269 도) 과는 달리 고온 초전도 자기부양은 액체 질소 냉각 (영하 196 도) 으로 작동 온도가 높아졌다. < P > 서남교통대 견인동력국가중점연구소 초전도기술연구소 부교수 등자강 () 은' 중국과학보' 기자와의 인터뷰에서 2 년 서남교통대 초전도기술연구소 교수 왕가소와 왕소옥 교수가 세계에서 먼저 유인고온 초전도자기부양 실험차를 개발했다고 밝혔다. 그러나 경비 제한으로 21 년부터 211 년까지의 1 년 동안 고온 초전도 자기부양은 거의 응용 진전이 없었다. < P > 북제어자기부상회사 부총지배인 무학시는 중국과학보 기자와의 인터뷰에서 기술의 응용은 기술의 성숙도뿐 아니라 운영 유지 관리 등의 문제도 고려한다고 밝혔다. < P > "에 비해 초전도 자기부양의 유지보수가 여전히 번거롭다. 고온 초전도라는 것도 상대적으로 고온일 뿐, 온도는 여전히 낮기 때문에 유지 관리 방면에서 실제 응용에서 비교적 멀리 떨어져 있다. 전기 자기 부상 기술이 더 널리 사용되는 이유는 응용의 타당성이 입증되었기 때문이다. " 무학시가 말했다. < P > 인터뷰에서 던자강은 현재 고온 초전도 자기부양 기술이 아직 성숙하지 않아 적용하기 전에 시험선 연구가 필요하다고 인정했다. < P > "독일의 자기부상기술은 발명부터 상업화 응용에 이르기까지 66 년이 걸렸다. 일본의 저온 초전도 자기부양은 45 년이 걸렸는데, 나는 고온 초전도 자기부양이 3 년 정도 걸릴 것으로 예상한다. 우리는 16 년 동안 연구해왔기 때문에 고온 초전도 자기부상에는 향후 5 ~ 1 년이 매우 중요하다. " 덩자가 방금 말했다. 덩자강은 현재 국제 경쟁이 매우 치열하다고 말했다. 211 년 독일은 8 미터의 고온 초전도 자기부양 링선을 건설했고, 올해 브라질은 2 미터의 실험선을 건설할 예정이다. "만약 국가의 지지와 투자가 더 이상 따라가지 않는다면, 우리나라의 고온 초전도 자기부양 기술은 반드시 외국에 의해 추월될 것이다." < P >' 중국과학보' (214-5-28 제 4 판 종합) 이른바 진공자기부양은 진공강관 안에 자기부양선을 깔고 열차를 진공관에서 달리게 하는 것이다. 공기 저항 없이는 승객이 탈출할 수 없기 때문에 진공 자기부양은 시속 3 만 ~ 4 만 킬로미터에 달하며 민간 여객기의 2 분의 1 도 안 되는 에너지를 소비하며 소음, 배기가스는 에 가깝다. < P > 중국 전문가 장요평과 미국 존 홉킨스 대학은 모두 진공 자기부양 방안을 제시했다.

일반적으로 민간 항공기의 공중 순항 속도는