Маглев (магнитная левитация) – метод транспортировки, основанный на магнитной левитации. Транспортное средство перемещается по направляющей, используя магниты, приподнимаясь над землёй, и перемещается практически без трения и на высоких скоростях. Электрическая энергия используется для движения и левитации поездов. Она может возвращаться в сеть при рекуперативном торможении. Наибольшая часть энергии уходит на преодоление аэродинамического сопротивления. На низких скоростях мощность, требуемая для поднятия поезда, может быть значительной, на 15% больше, у трамваев и метро - поездов при езде. Для разгона за короткое время расход энергии ещё больше.
Другим очень перспективным направлением практического использования магнитной левитации являются магнитные подшипники, используемые в качестве ключевых деталей различных устройств и механизмов. Очевидным преимуществом подшипников на магнитной левитации является снятие проблемы износа материала. Традиционные подшипники достаточно быстро приходят в негодность, так как на них приходится основная механическая нагрузка. Зачастую это означает не только дополнительные расходы, но и повышенный риск безопасности для жизни и здоровья людей. В магнитных подшипниках износ деталей многократно меньше, так как и механического контакта между ними нет. Это открывает простор для использования таких подшипников в экстремальных условиях, где затруднены ремонтные работы (например, в атомной энергетике или в условиях особенно высоких или низких температур).
Вместе с тем уже находят широкое применение такие устройства, как вертикальные ветрогенераторы на магнитной левитации. Именно использование в них магнитных подшипников делает их особенно привлекательным получения электроэнергии из энергии ветра. Фактически ротор ветрогенератора висит в воздухе, опираясь на подшипники, парящие с магнитной левитации. Для обычных ветрогенераторов надёжные опоры были большой проблемой: помимо значительного веса всего устройства дополнительной нагрузкой было активное воздействие ветра, который расшатывал весь генератор.
Поезд движется по криволинейной траектории, радиус которой задан. Следовательно, результирующая сила, направленная к центру кривизны, создает центростремительное ускорение. F=ma=m*V^2/R Результирующая сила есть векторная сумма двух сил: реакции опоры и силы тяжести. Реакция опоры перпендикулярна к полотну железной дороги, следовательно, внешний рельс должен быть приподнят, чтобы результирующая была направлена к центру кривизны. Fc=m*g*tg(a); tg(a)=sin(a)=h/L; Fc=(m*v^2)/R; (m*v^2)/R=m*g*h/L; h=((v^2)*L)/(g*R)=(400*1,5)/(800*10)=0,075(м) . Итак, внешний рельс должен быть приподнят на 7,5 см.
Электрическая энергия используется для движения и левитации поездов. Она может возвращаться в сеть при рекуперативном торможении. Наибольшая часть энергии уходит на преодоление аэродинамического сопротивления. На низких скоростях мощность, требуемая для поднятия поезда, может быть значительной, на 15% больше, у трамваев и метро - поездов при езде. Для разгона за короткое время расход энергии ещё больше.
Другим очень перспективным направлением практического использования магнитной левитации являются магнитные подшипники, используемые в качестве ключевых деталей различных устройств и механизмов. Очевидным преимуществом подшипников на магнитной левитации является снятие проблемы износа материала. Традиционные подшипники достаточно быстро приходят в негодность, так как на них приходится основная механическая нагрузка. Зачастую это означает не только дополнительные расходы, но и повышенный риск безопасности для жизни и здоровья людей. В магнитных подшипниках износ деталей многократно меньше, так как и механического контакта между ними нет. Это открывает простор для использования таких подшипников в экстремальных условиях, где затруднены ремонтные работы (например, в атомной энергетике или в условиях особенно высоких или низких температур).
Вместе с тем уже находят широкое применение такие устройства, как вертикальные ветрогенераторы на магнитной левитации. Именно использование в них магнитных подшипников делает их особенно привлекательным получения электроэнергии из энергии ветра. Фактически ротор ветрогенератора висит в воздухе, опираясь на подшипники, парящие с магнитной левитации. Для обычных ветрогенераторов надёжные опоры были большой проблемой: помимо значительного веса всего устройства дополнительной нагрузкой было активное воздействие ветра, который расшатывал весь генератор.
F=ma=m*V^2/R
Результирующая сила есть векторная сумма двух сил: реакции опоры и силы тяжести. Реакция опоры перпендикулярна к полотну железной дороги, следовательно, внешний рельс должен быть приподнят, чтобы результирующая была направлена к центру кривизны. Fc=m*g*tg(a); tg(a)=sin(a)=h/L; Fc=(m*v^2)/R; (m*v^2)/R=m*g*h/L; h=((v^2)*L)/(g*R)=(400*1,5)/(800*10)=0,075(м) . Итак, внешний рельс должен быть приподнят на 7,5 см.