자기부상열차

자기부상열차

제일 현대적인 교통수단 중에서 하나는 바로 자기부상열차인데 최대 속도는 400 km/h에 달할 수도 있다.

기술

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장면

자기부상열차

자기 부상 철도

자기 부상 추진 시스템("maglev")은 독일인 헤르만 켐퍼가 이미 1934년에 특허권을 획득하였다. 1960년대부터 독일, 일본과 미국은 수많은 실험을 실시했다. 자기 부상 철도의 개발이 제일 잘 되는 독일은 비용이 무척 비싸기 때문에 1990년대말에 철도를 건설하는 것을 중지하기로 했다. 외국에서 받은 주문은 자기부상철도의 교착 상태를 끝냈다.
1999년말, 베를린에 본사를 둔 트랜스 래피드 중국의 과학기술부와 시스템을 개발하고 건설하기로 결정하였다. 2003년부터 작동하는 기차들은 최대 속도가 400 km/h 넘을 수 있다. 이 기차를 소개하는 것은 기차운행 역사의 새로운 시대의 시작이라고 볼 수 있다.

자기식 전철

상면도

조종석

빠른 여행 – 비싼 값

세계의 첫째 자기부상열차2003년에 중국에서, 상하이의 상업 지역푸둥국제공항 사이에서 작동하기 시작했다. 독일 트랜스 래피드 회사가 건설한 상업 철도를 달리는 열차는 30 km 거리를 7분 만에 간다.
자기부상열차는 자기 분리된 철도필요하다. 이 철도를 아무것도 교차하면 안 되기 때문에 폐전로식 궤도, 또한 고가선로를 지어야 했다. 고가선로의 경우에 5-6 높은 콘크리트로 된 기둥들은 궤도를 들고 있다. 그러므로 건설에 드는 비용은 전통 기차의 경우보다 훨씬 비싸다.
새로운 유형의 열차는 이미 가파른 경사를 넘을 수 있으니까 단단한 곡선 철도를 짓기가 가능하게 되었고 덕분에 비용줄일 것 같다. 열차와 궤도 간 마찰이 없기 때문에 궤도는 유지를 덜 필요하고 전통 철도에 비해서 더 오래 쓸 수 있을 것이다.

상하이 근처에서 달리는 자기부상열차

구조

공중부유

구조와 작동

전통적인 기차들바퀴에서 발생하는 마찰을 줄이기 위해 많은 에너지를 소비한다. 그런데 자기 부상은 마찰을 아예 없애기 때문에 훨씬 적은 에너지를 써서 더 빠른 속도를 이루기 가능하다.

가지 부상은 가장 널리 퍼진 두 가지가 주로 일본 열차가 쓰는 EDS (전기력 서스펜션), 그리고 주로 독일 열차 및 중국 열차가 쓰는 EMS (자기 서스펜션)이다.

상하이 자기부상 시범운행선은 또 EMS 시스템을 쓴다. 이 장치의 경우, 열차 아랫부분에 있는 덮개가 철도 밑으로 들어가며 강철 철도와 열차에 놓은 전자석 사이의 인력 덕분에 열차가 뜨기 시작한다. 전자석의 힘을 조종하지 않았더라면 열차가 전혀 뜨지 않고 콘크리트 기둥 위에 남아 있을 것이나 밑에서 철도와 접할 정도로 아주 높이 뜰 것이다.

그러니까 열차는 이 두 극적인 상태 사이인 불안정의 균형에 있어야 한다. 이것은 수준 높은 피드백 시스템이 활식하게 하는데 초마다 수천 번 열차와 철도 간의 거리를 확인하고 이에 따라 전자석에서 흐르는 전류설정한다. 철도 위의 최적 거리는 15 mm이며 아래에 10 mm이다.

그러나 EDS 시스템은 완전히 다른 방법을 따라 작동한다. 열차의 양면에 초전도 자석이나 아주 강한 자석을 둔다. 열차는 30 km/h보다 더 빠르게 달리면 궤도 양면에 놓은 각 코일 속에서 충분히 강한 전류를 발생시키므로 코일은 전자석이 되고 그것은 열차에 있는 영구 전자석밀어내고 있을 것이다. 따라서, 열차는 공중에 뜨게 된다.

진행

작동

전자석의 극을 바른 율동에 맞춰 바꾼다면 열차의 속도를 높이거나 줄일 수 있다. 열차에서 큰 건전지를 보관해야 할 것을 피하고 가속을 활식하게 하도록 가속에 쓰이는 코일궤도 양면에 내장되어 있고 외부 전원을 지니고 있다.
감지기들은 열차의 위치 및 속도에 대한 정보를 조종 컴퓨터로 보낸다. 컴퓨터는 제시간에 자석의 극을 바꿔서 속도를 높이거나 줄인다. 코일들은 철도를 따라 부분마다 차려 있는데 각 일부는 켜거나 끄기 가능하다.

애니메이션

내레이션

자기부상열차자기장에 의해 움직이는 교통수단이다. 영어에서 온 준말을 써서 흔히 'maglev'라고 불리기도 한다.

자기 부상과 추진력의 원칙은 이미 1930년대에 개발되었지만 몇 십년 후에만 시행되었다. 자기부상열차의 첫째 개발하는 국가가 독일이었으나 사업은 정부의 원조를 잃어버리니까 첫째 열차는 2003년중국에서 작동할 수 있게 되었다.
세계의 최초 자기부상열차는 2003년에 상하이의 상업 지역푸둥국제공항 사이에서 작동하기 시작했다.상업 철도를 달리는 열차는 30 거리를 7분 만에 간다. 최대 속도는 430 km/h에 달할 때도 있다.

운전 원리 때문에, 이 열차는 자기에게 분리되어 있는 연속궤도가 필요하다. 선택 중에서 하나는 5-6 m 높은 콘크리트로 된 기둥들로 들고 있는 고가선로다.

자기 부상의 원칙전동기의 작동원리를 바탕으로 한다. 이 원칙을 실행하는 방법이 여러 있다. 예를 들어, 콘크리트로 된 궤도자석을 넣는 것이고 가이드 레일 밑과 열차의 아랫부분 덮개에도 자석을 두는 것이다.

동기식 리니어모터 시스템에서는 첫째는 고정자로서, 후자는 회전자로서 작동된다. 전류에 의해 열차는 들어올리게 되면서 움직이게 되기도 한다.

덮게에 붙인 가이드 자석, 내장된 센서, 또한 제어용 컴퓨터는 열차가 움직이는 동안 철도에 닿지 않는 것을 확실하게 한다.

자기 부상과 추진력의 원칙은 아주 간단하지만 실행하는 데에 이 무척 많이 든다. 그래도 바퀴, 베어링, 차축 없고 조용하게 빠르게 달릴 수 있는 새 자기 부상 기술의 열차는 철도의 역사에서 새 시대의 시작을 가리키는 것은 사실이다.

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