Trens Maglev

Trens Maglev

O trem por levitação magnética, ou simplesmente Maglev, é um dos meios de transporte mais modernos atualmente, sendo capaz de atingir velocidades superiores a 400 km/h.

Tecnologia

Palavras-chave

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Itens relacionados

Cenas

Maglev

Trem por levitação magnética

O princípio da levitação e propulsão magnética foi patenteado pelo alemão Hermann Kemper em 1934. A partir dos anos 1960, Alemanha, Japão e EUA têm conduzido várias experiências para tentar implementar a tecnologia. Apesar de a Alemanha ter sido o principal fomentador do Maglev, no final dos anos 1990, o governo alemão decidiu suspender a construção dos trilhos devido aos custos astronômicos que acarretariam. Uma encomenda estrangeira terminou o impasse sobre o Maglev. No final de 1999, a companhia berlinense Transrapid fechou um acordo com o Ministério chinês de Ciência e Tecnologia para implementar o sistema. Em funcionamento desde 2003, os trens podem viajar a uma velocidade superior a 400km/h. A sua implantação marcou o início de um novo período na história dos transportes ferroviários.

Trem por levitação magnética

Visão superior

Cabine do condutor

Viagens rápidas - custos elevados

O primeiro trem por levitação magnética do mundo começou a funcionar na China, entre o centro empresarial de Xangai e o aeroporto Pudong, em 2003. Construído pela empresa Transrapid, o veículo de passageiros percorre uma distância de 30 km em apenas 7 minutos.

O Maglev precisa de trilhos especiais. Como nada pode estar diante do seu caminho, as vias têm que estar fechadas ou elevadas. Neste último caso, pilares de cimento de 5 ou 6 m de altura suportam a via electromagnética. Os custos são por isso muito mais elevados do que no caso dos trens convencionais.

Por outro lado, este novo tipo de trem é capaz de superar inclinações íngremes facilmente, o que evita a necessidade de contornar encostas e montanhas, podendo reduzir custos de implementação. E, uma vez que não há fricção entre o trem e os trilhos, as vias do Maglev precisam de menos manutenção e têm maior durabilidade, quando comparadas com as linhas convencionais.

Maglev viajando rapidamente em uma via perto de Xangai

Constituição

  • via fechada sobre pilares de concreto
  • cabine do piloto
  • "saia"
  • vagão de passageiros
  • portas
  • transmissor

Levitação

  • eletroímã
  • trilho de aço
  • pilar de concreto

Estrutura e funcionamento

Os trens convencionais têm alta perda de energia cinética por conta da fricção gerada nas rodas. No entanto, a levitação magnética elimina a fricção fazendo que o Maglev atinja uma velocidade mais alta utilizando muito menos energia.

Os dois tipos mais disseminados de levitação magnética são a EDS (suspensão eletrodinâmica), principalmente utilizada pelos trens japoneses, e a EMS (suspensão eletromagnética), utilizada sobretudo pelos trens alemães e chineses.

O trem Maglev de Xangai também utiliza o sistema EMS. Neste sistema, a "saia" na base do trem é suficientemente longa para alocar os imãs por baixo do trilho. Devido à força de atração entre o trilho de aço e os eletroímãs sob o veículo, o trem começa a levitar. A força dos ímãs precisa ser controlada, caso contrário o trem ou não se ergueria contra a gravidade, e permaneceria no pilar de concreto, ou se ergueria demais, ficando presa no trilho pela parte de baixo.

Por isso, o trem deve ser mantido num estado de equilíbrio constante entre estas duas extremidades. Isso é assegurado por um sofisticado sistema de controle que mede a distância entre o trem e o trilho milhares de vezes por segundo, ajustando a intensidade da corrente elétrica que flui pelos eletroímãs. A distância ideal por cima do trilho é de 15 mm e por baixo é de 10 mm.

Já o sistema de EDS funciona de uma maneira totalmente diferente. Consiste de um ímã supercondutor ou de ímãs muito fortes localizados em ambos os lados do trem. Estes induzem uma forte corrente nas bobinas localizadas nas vias ao lado do trilho, de forma que estas atuem como eletroímãs que repelem os ímãs permanentes do vagão, resultando em levitação.

Progressão

  • ímã permanente
  • eletroímã

Funcionamento

O trem pode ser acelerado ou desacelerado alterando-se os polos dos eletroímãs em um ritmo adequado.
Para evitar que seja necessário o armazenamento de grandes baterias nos vagões, assegurando assim sua agilidade, as bobinas utilizadas para a aceleração estão integradas no trilho e são alimentadas por meio de uma fonte externa. Sensores transmitem informação sobre a posição e a velocidade do trem ao computador de controle que, no momento adequado, muda os polos dos eletroímãs em sincronia com o movimento do trem, ou seja, desacelerando ou acelerando o veículo. As bobinas estão organizadas em seções ao longo do trilho e uma determinada seção pode ser completamente ligada ou desligada.

Animação

  • via fechada sobre pilares de concreto
  • cabine do piloto
  • "saia"
  • vagão de passageiros
  • portas
  • transmissor
  • eletroímã
  • trilho de aço
  • pilar de concreto
  • ímã permanente
  • eletroímã

Narração

Os trens Maglev são impulsionados através de campos magnéticos. Daí o seu nome: Maglev é a abreviação de levitação magnética.

O princípio da levitação e propulsão magnética foi desenvolvido em 1930, mas somente décadas mais tarde foi colocado em prática. Apesar da Alemanha ter sido o principal financiador da tecnologia, o projeto perdeu o apoio do governo e foi a China que, em 2003, implantou o primeiro Maglev.

O primeiro trem magnético do mundo ligou o centro empresarial de Xangai ao aeroporto Pudong. O trem cobre uma distância de 30 km em sete ou oito minutos, chegando a atingir uma velocidades de 430 km/h.

Devido ao seu princípio operacional, os Maglev requerem trilhos especiais e sem interrupção. A forma de conseguir isso foi construindo vias elevadas, suportadas por pilares de cimento de cinco ou seis metros.

O princípio da levitação magnética baseia-se no funcionamento dos motores elétricos. Há várias formas de implementar este princípio. Uma delas consiste em colocar ímãs ao longo do trilho percorrido pelo trem, bem como na parte inferior da "saia" do veículo.

Nesse sistema linear de motor sincronizado, os imãs ao longo da via funcionam como estator e os que estão no trem como rotor. A corrente eleva o veículo, movendo-o para diante.

Os ímãs de guia colados sob a "saia", os sensores embutidos e os computadores de controle asseguram que os trens não toquem nos trilhos quando estão em movimento.

Apesar do princípio de levitação magnética ser bastante simples, a sua implementação é cara. No entanto, é fato que a nova tecnologia Maglev introduziu trens mais rápidos e mais silenciosos, sem rodas, eixos ou rolamentos, marcando uma nova era na história do transporte ferroviário.

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