Путевая структура состоит из двух параллельно расположенных направляющих шин. Для этого требовалось такое решение магнитной системы, в которой обеспечивалось бы гомогенность магнитного поля вдоль всего участка и возможно больший градиент поля в вертикальном направлении. Поскольку величина сил между сверхпроводником и магнитом пропорциональна магнитной индукции и градиенту поля, магнитные шины должны обеспечивать высокую и сконцентрированную индукцию. Это условие должно выполняться в зоне над магнитной шиной, чтобы между экипажем и путевой структурой обеспечивался достаточно большой воздушный зазор. В то же время магнитное поле не должно рассеиваться в окружающем пространстве.
На экипаже установлены четыре охладителя (криостата), в каждом из которых размещены 10 блоков сверхпроводящей керамики. Криостаты служат для того, чтобы сверхпроводящие блоки в течение минимум 9 часов сохраняли температуру –196оС. В качестве охлаждающей среды использовался жидкий азот.
Сила, которая действует между сверхпроводящими блоками и магнитной шиной, зависит от их взаимного положения в пространстве, и прежде всего от положения сверхпроводников в охлажденном состоянии, а также от изменений их положения. Для создания силы тяги в демонстрационной системе использован линейный асинхронный двигатель двойного питания. Он состоит из развернутого статора (первичного элемента), расположенного вдоль пути, и ротора (вторичного элемента), размещенного на экипаже. Развернутый статор выполнен в виде двойной гребенки с шагом зубцов 20 мм и вертикальным воздушным зазором. Динамика движения экипажа требует наличия боковых зазоров, которые в состоянии покоя должны иметь ширину 5 мм на сторону. Плоскость воздушного зазора системы подвеса расположена перпендикулярно соответствующей плоскости тягового привода. Благодаря этому простейшим способом выполняется условие неизменности силы тяги при колебаниях величины вертикального воздушного зазора. При горизонтальном расположении, т.е. параллельно плоскости воздушного зазора системы привода, последний развивает дополнительную силу притяжения, которая при наличии на экипаже ферромагнитного вторичного элемента может в 10 раз превысить силу тяги.
Система подъема и фиксации экипажа обеспечивает его подъем на заданную высоту магнитного подвеса при достижении соответствующей температуры сверхпроводников, а также фиксацию его в этом положении для посадки и высадки пассажиров. Эта система крепится четырьмя цапфами к основанию экипажа. Здесь же находится панель с контактами для подключения к стационарной сети электроснабжения для зарядки конденсаторов бортового накопителя.
Демонстрационная система, построенная в Дрездене, является промежуточным этапом в создании транспортной системы на магнитном подвесе на базе новейших технологий. После завершения испытаний демонстрационной системы планируется проведение дальнейших исследований:
- путевой структуры с электромагнитными стрелочными переводами без механических компонентов;
- вертикального расположения тягового привода;
- криостата с электрическим охлаждением;
- бесконтактной передачи энергии в бортовую сеть экипажа.
Если эти этапы исследований завершатся успешно, появится возможность создания на базе новейших технологий транспортной системы на магнитном подвесе, которая может эксплуатироваться в диапазоне значительно более низкой скорости, чем существующая система Transrapid.
Новая система может иметь широкий диапазон применения – от пригородных пассажирских перевозок до транспортировочных операций на предприятиях, например, электронной промышленности в условиях высокой стерильности производства.
В целом поезда на магнитном подвесе при нынешних темпах развития науки и промышленности имеют огромную перспективу. Эти поезда также можно назвать поездами XXI века.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.