أساسيات القطارات المغناطيسية المغنطيسية (Maglev)

تحليق مغناطيسي (ماجليف) هي تقنية نقل جديدة نسبيًا تسير فيها المركبات غير المتصلة بأمان بسرعات من 250 إلى 300 ميل في الساعة أو أعلى أثناء تعليقها وتوجيهها ودفعها فوق التوجيه باستخدام المغناطيسي مجالات. الدليل التوجيهي هو الهيكل المادي الذي يتم على طوله رفع سيارات ماجليف. تم اقتراح تكوينات إرشادية مختلفة ، على سبيل المثال ، على شكل حرف T أو حرف U أو حرف Y أو عارضة صندوقية ، مصنوعة من الفولاذ أو الخرسانة أو الألومنيوم.

هناك ثلاث وظائف أساسية أساسية لتكنولوجيا ماجليف: (1) الرفع أو التعليق ؛ (2) الدفع ؛ و (3) التوجيه. في معظم التصاميم الحالية ، يتم استخدام القوى المغناطيسية لأداء جميع الوظائف الثلاث ، على الرغم من أنه يمكن استخدام مصدر غير مغناطيسي للدفع. لا يوجد إجماع على التصميم الأمثل لأداء كل وظيفة من الوظائف الأساسية.

تعليق كهرومغناطيسي (EMS) هو نظام جذب قوة جذاب حيث تتفاعل المغنطيسات الكهربائية في السيارة مع القضبان المغناطيسية على الطريق الإرشادي. تم جعل نظام الإدارة البيئية عمليًا من خلال التقدم في أنظمة التحكم الإلكترونية التي تحافظ على الفجوة الهوائية بين السيارة والمرشد ، مما يمنع الاتصال.

يتم تعويض الاختلافات في وزن الحمولة والأحمال الديناميكية ومخالفات التوجيه من خلال تغيير المجال المغناطيسي استجابة لقياسات فجوة الهواء للمركبة / التوجيه.

يستخدم نظام تعليق كهروديناميكي (EDS) مغناطيسًا في السيارة المتحركة لتحفيز التيارات في الحزة الدليلية. تنتج القوة البغيضة الناتجة دعمًا وتوجيهًا مستقرًا للمركبة لأن التنافر المغناطيسي يزيد مع انخفاض فجوة السيارة / التوجيه. ومع ذلك ، يجب أن تكون السيارة مجهزة بعجلات أو أشكال دعم أخرى لـ "الإقلاع" و "الهبوط" لأن نظام EDS لن يرفع عند سرعات أقل من 25 ميلاً في الساعة تقريبًا. تقدمت EDS بتقدم في علم التبريد وتقنية المغناطيس فائقة التوصيل.

يبدو الدفع "ذو الجزء الثابت" باستخدام محرك خطي يعمل بالكهرباء متعرجًا في الحزة الدليلية هو الخيار المفضل لأنظمة ماجليف عالية السرعة. كما أنها أغلى بسبب ارتفاع تكاليف بناء الارشادات.

يستخدم الدفع "ذو الجزء الثابت" محركًا تحريضيًا خطيًا (LIM) متعرجًا على متنه ودليلًا سلبيًا. في حين أن الدفع قصير الجزء الثابت يقلل من تكاليف التوجيه ، فإن LIM ثقيل ويقلل من حمولة السيارة القدرة ، مما يؤدي إلى ارتفاع تكاليف التشغيل وانخفاض الإيرادات المحتملة مقارنة بالجزء الثابت الدفع. البديل الثالث هو مصدر طاقة غير مغناطيسي (توربين غاز أو توربو) ولكن هذا أيضًا يؤدي إلى مركبة ثقيلة ويقلل من كفاءة التشغيل.

يشير التوجيه أو التوجيه إلى القوى الجانبية المطلوبة لجعل السيارة تتبع التوجيه. يتم توفير القوى اللازمة بطريقة مماثلة تمامًا لقوات التعليق ، إما جذابة أو مثيرة للاشمئزاز. يمكن استخدام نفس المغناطيس على متن السيارة ، والتي تزود بالمصعد ، في وقت واحد للإرشاد أو يمكن استخدام مغناطيس توجيهي منفصل.

يمكن أن توفر أنظمة Maglev بديلاً جذابًا للنقل للعديد من الرحلات الحساسة للوقت التي يتراوح طولها بين 100 و 600 ميل ، مما يقلل من ازدحام الهواء والطرق السريعة ، تلوث الهواء، واستخدام الطاقة ، وإطلاق فتحات لخدمة أكثر كفاءة لمسافات طويلة في المطارات المزدحمة. تم الاعتراف بالقيمة المحتملة لتقنية ماجليف في قانون كفاءة النقل السطحي المتعدد الوسائط لعام 1991 (ISTEA).

قبل تمرير ISTEA ، خصص الكونغرس 26.2 مليون دولار لتحديد نظام ماجليف مفاهيم للاستخدام في الولايات المتحدة وتقييم الجدوى الفنية والاقتصادية لهذه أنظمة. كما تم توجيه الدراسات نحو تحديد دور ماجليف في تحسين النقل بين المدن في الولايات المتحدة. بعد ذلك ، تم تخصيص 9.8 مليون دولار إضافية لإكمال دراسات NMI.

ما هي صفات ماجليف التي تثني على مخططي النقل دراستها؟

رحلات أسرع - سرعة الذروة العالية والتسارع / الكبح العالي تتيح متوسط ​​السرعات بثلاثة إلى أربعة أضعاف سرعة الطريق السريع الوطنية حد 65 ميل في الساعة (30 م / ث) ووقت رحلة من الباب إلى الباب أقل من السكك الحديدية أو الهواء عالي السرعة (للرحلات التي تقل عن 300 ميل أو 500 كم). لا يزال من الممكن تحقيق سرعات أعلى. تأخذ Maglev المكان الذي ينطلق منه القطار عالي السرعة ، مما يسمح بسرعات تتراوح من 250 إلى 300 ميل في الساعة (112 إلى 134 م / ث) وأعلى.

تتمتع ماجليف بموثوقية عالية وأقل تعرضًا للاختناق والظروف الجوية من السفر الجوي أو السريع. يمكن أن يبلغ متوسط ​​الاختلاف عن الجدول الزمني أقل من دقيقة واحدة بناءً على تجربة السكك الحديدية عالية السرعة الأجنبية. وهذا يعني أنه يمكن تقليل أوقات الاتصال داخل الوسائط ووسائط متعددة إلى بضع دقائق (بدلاً من نصف ساعة أو أكثر) مطلوب مع شركات الطيران وشركة امتراك في الوقت الحاضر) ويمكن جدولة المواعيد بأمان دون الحاجة إلى النظر التأخير.

ماجليف يعطي البترول الاستقلال - فيما يتعلق بالهواء والسيارات بسبب Maglev التي تعمل بالطاقة الكهربائية. البترول غير ضروري لإنتاج الكهرباء. في عام 1990 ، كان أقل من 5 في المائة من كهرباء الأمة مستمدة من البترول ، في حين أن البترول المستخدم في وضعي الهواء والسيارات يأتي بشكل أساسي من مصادر أجنبية.

ماجليف أقل تلويثًا - فيما يتعلق بالهواء والسيارات ، مرة أخرى بسبب الطاقة الكهربائية. يمكن التحكم في الانبعاثات بشكل أكثر فاعلية في مصدر توليد الطاقة الكهربائية منه في العديد من نقاط الاستهلاك ، مثل استخدام الهواء والسيارات.

ماجليف لديها قدرة أعلى من السفر الجوي مع ما لا يقل عن 12000 راكب في الساعة في كل اتجاه. هناك إمكانية لقدرات أعلى حتى 3 إلى 4 دقائق. يوفر Maglev سعة كافية لاستيعاب نمو حركة المرور بشكل جيد في القرن الحادي والعشرين ولتوفير بديل للهواء والسيارات في حالة حدوث أزمة توافر النفط.

تتمتع شركة Maglev بسلامة عالية - مدركة وفعلية ، بناءً على الخبرة الأجنبية.

تتمتع Maglev بالراحة - بسبب التردد العالي للخدمة والقدرة على خدمة مناطق الأعمال المركزية والمطارات وغيرها من عُقد المناطق الحضرية الكبرى.

لقد قامت Maglev بتحسين الراحة - فيما يتعلق بالهواء بسبب الاتساع الكبير ، مما يتيح مناطق منفصلة لتناول الطعام والمؤتمرات مع حرية التنقل. يضمن عدم وجود اضطراب الهواء قيادة سلسة باستمرار.

تم تحديد مفهوم القطارات المرفوعة مغناطيسيًا لأول مرة في مطلع القرن من قبل اثنين من الأمريكيين ، روبرت جودارد ، وإميل باشيليت. بحلول الثلاثينيات ، كان الألماني هيرمان كيمبر يطور مفهومًا ويوضح استخدام المجالات المغناطيسية للجمع بين مزايا القطارات والطائرات. في عام 1968 ، الأمريكيون جيمس ر. باول وجوردون ت. تم منح Danby براءة اختراع على تصميمهم لقطار رفع مغناطيسي.

بموجب قانون النقل البري عالي السرعة لعام 1965 ، مولت وكالة FRA مجموعة واسعة من الأبحاث في جميع أشكال HSGT حتى أوائل السبعينيات. في عام 1971 ، منحت FRA عقودًا لـ شركة فورد للسيارات ومعهد ستانفورد للأبحاث للتطوير التحليلي والتجريبي لأنظمة EMS و EDS. أدى البحث الذي ترعاه FRA إلى تطوير المحرك الكهربائي الخطي ، القوة الدافعة المستخدمة من قبل جميع نماذج ماجليف الحالية. في عام 1975 ، بعد تعليق التمويل الفيدرالي لأبحاث maglev عالية السرعة في الولايات المتحدة ، تخلت الصناعة فعليًا عن اهتمامها بـ maglev ؛ ومع ذلك ، استمر البحث في ماجليف منخفضة السرعة في الولايات المتحدة حتى عام 1986.

على مدى العقدين الماضيين ، تم تنفيذ برامج البحث والتطوير في تكنولوجيا maglev من قبل العديد من البلدان بما في ذلك بريطانيا العظمى وكندا وألمانيا واليابان. استثمرت ألمانيا واليابان أكثر من مليار دولار لكل منهما لتطوير وإظهار تقنية ماجليف لـ HSGT.

تم اعتماد تصميم EMS Maglev الألماني ، Transrapid (TR07) ، للتشغيل من قبل الحكومة الألمانية في ديسمبر 1991. خط ماجليف بين هامبورغ وبرلين هو قيد النظر في ألمانيا بتمويل خاص و يحتمل أن يكون مع دعم إضافي من دول فردية في شمال ألمانيا على طول المقترح طريق. سيتصل الخط مع قطار Intercity Express (ICE) عالي السرعة وكذلك القطارات التقليدية. تم اختبار TR07 على نطاق واسع في Emsland ، ألمانيا ، وهو نظام maglev الوحيد عالي السرعة في العالم الجاهز لخدمة الإيرادات. من المقرر تنفيذ TR07 في أورلاندو ، فلوريدا.

يستخدم مفهوم EDS قيد التطوير في اليابان نظام مغناطيس فائق التوصيل. سيُتخذ قرار في عام 1997 بشأن استخدام ماجليف لخط تشو الجديد بين طوكيو وأوساكا.

منذ إنهاء الدعم الفيدرالي في عام 1975 ، كان هناك القليل من البحث في تكنولوجيا ماجليف عالية السرعة في الولايات المتحدة حتى عام 1990 عندما تم تأسيس مبادرة ماجليف الوطنية (NMI). NMI هو جهد تعاوني من FRA من DOT ، USACE ، و DOE ، بدعم من الوكالات الأخرى. كان الغرض من NMI هو تقييم إمكانات maglev لتحسين النقل بين المدن وتطوير المعلومات من الضروري للإدارة والكونغرس تحديد الدور المناسب للحكومة الاتحادية في النهوض بذلك تقنية.

في الواقع ، منذ بدايتها ، الحكومة الأمريكية ساعدت وشجعت النقل المبتكر لأسباب اقتصادية وسياسية واجتماعية. هناك أمثلة عديدة. في القرن التاسع عشر ، شجعت الحكومة الفيدرالية على إنشاء السكك الحديدية روابط عبر القارات من خلال إجراءات مثل منح الأراضي الضخمة إلى إلينوي سنترال-موبايل أوهايو السكك الحديدية عام 1850. ابتداءً من عشرينيات القرن العشرين ، قدمت الحكومة الفيدرالية حافزًا تجاريًا لتكنولوجيا الطيران الجديدة من خلال عقود لطرق البريد الجوي والأموال التي دفعت لحقول الهبوط الاضطراري ، وإضاءة الطريق ، وتقارير الطقس ، و مجال الاتصالات. في وقت لاحق من القرن العشرين ، تم استخدام الأموال الفيدرالية لبناء نظام الطرق السريعة بين الولايات ومساعدة الولايات والبلديات في بناء وتشغيل المطارات. في عام 1971 ، شكلت الحكومة الفيدرالية شركة امتراك لضمان خدمة ركاب السكك الحديدية للولايات المتحدة.

من أجل تحديد الجدوى الفنية لنشر maglev في الولايات المتحدة ، أجرى مكتب NMI تقييمًا شاملاً لأحدث تقنيات maglev.

على مدى العقدين الماضيين ، تم تطوير أنظمة النقل البري المختلفة في الخارج سرعات تشغيلية تزيد عن 150 ميل في الساعة (67 م / ث) ، مقارنة بـ 125 ميل في الساعة (56 م / ث) للولايات المتحدة مترولينر. يمكن للعديد من القطارات ذات العجلات الفولاذية على السكك الحديدية أن تحافظ على سرعة 167 إلى 186 ميل في الساعة (75 إلى 83 م / ث) ، وأبرزها السلسلة اليابانية 300 شينكانسن ، و ICE الألمانية ، و TGV الفرنسية. أظهر قطار Transrapid Maglev الألماني سرعة 270 ميل في الساعة (121 م / ث) على مسار اختبار ، وقام اليابانيون بتشغيل سيارة اختبار ماجليف بسرعة 321 ميل في الساعة (144 م / ث). فيما يلي وصف للأنظمة الفرنسية والألمانية واليابانية المستخدمة للمقارنة مع مفاهيم الولايات المتحدة Maglev (USML) SCD.

يمثل TGV للسكك الحديدية الوطنية الفرنسية الجيل الحالي من القطارات الفائقة السرعة ذات العجلات الفولاذية على السكك الحديدية. ظلت TGV في الخدمة لمدة 12 عامًا على طريق باريس ليون (PSE) ولمدة 3 سنوات في الجزء الأولي من طريق باريس بوردو (أتلانتيك). يتكون قطار أتلانتيك من عشر سيارات ركاب مع سيارة كهربائية في كل طرف. تستخدم سيارات القوة محركات جر دوارة متزامنة للدفع. مثبتة على السقف تقوم أجهزة البانتوجراف بجمع الطاقة الكهربائية من سلسال علوي. سرعة الرحلة 186 ميل في الساعة (83 م / ث). القطار غير مائل ، وبالتالي يتطلب محاذاة مستقيمة بشكل معقول للحفاظ على السرعة العالية. على الرغم من أن المشغل يتحكم في سرعة القطار ، فإن التشابك موجود بما في ذلك الحماية التلقائية من السرعة الزائدة والكبح القسري. يتم الكبح عن طريق مزيج من فرامل متغيرة ومكابح قرصية مثبتة على المحور. تمتلك جميع المحاور فرامل مانعة للانغلاق. محاور الطاقة لديها تحكم مضاد للانزلاق. هيكل مسار السكك الحديدية TGV هو هيكل سكة حديد قياسي قياسي بقاعدة مصممة هندسيًا جيدًا (مواد حبيبية مضغوطة). يتكون المسار من سكة ملحومة ملحومة على روابط خرسانية / فولاذية مع مثبتات مرنة. مفتاحه عالي السرعة هو إقبال تقليدي على الأنف المتأرجح. تعمل TGV على المسارات الموجودة مسبقًا ، ولكن بسرعة منخفضة بشكل كبير. نظرًا للسرعة العالية والقوة العالية والتحكم المضاد للانزلاق في العجلة ، يمكن لـ TGV تسلق الدرجات التي تبلغ ضعفي مستوى المعتاد في ممارسة السكك الحديدية الأمريكية ، وبالتالي ، يمكن أن تتبع برفق تضاريس فرنسا الدارجة بدون جسور وأنفاق واسعة النطاق ومكلفة.

TR07 الألماني هو نظام Maglev عالي السرعة الأقرب إلى الجاهزية التجارية. إذا كان من الممكن الحصول على التمويل ، فستحدث رائدة في فلوريدا في عام 1993 لمكوك 14 ميل (23 كم) بين مطار أورلاندو الدولي ومنطقة التسلية في إنترناشيونال درايف. نظام TR07 هو أيضًا قيد النظر لربط عالي السرعة بين هامبورغ وبرلين وبين وسط مدينة بيتسبرغ والمطار. كما يوحي التعيين ، سبقت TR07 ستة نماذج سابقة على الأقل. في أوائل السبعينيات ، قامت الشركات الألمانية ، بما في ذلك Krauss-Maffei و MBB و Siemens ، باختبار نطاق كامل إصدارات مركبة وسادة هوائية (TR03) وسيارة ماجليف البغيضة باستخدام الموصلية الفائقة مغناطيس. بعد اتخاذ قرار التركيز على جذب ماجليف في عام 1977 ، استمر التقدم بزيادات كبيرة ، مع تطور النظام من الحث الخطي دفع المحرك (LIM) مع جمع الطاقة على جانب الطريق إلى المحرك المتزامن الخطي (LSM) ، الذي يستخدم ملفات متغيرة التردد ، تعمل بالكهرباء على الارشادية. عمل TR05 كمحرك للأشخاص في معرض المرور الدولي في هامبورغ في عام 1979 ، حيث حمل 50.000 راكب وقدم تجربة تشغيل قيمة.

ال TR07 ، التي تعمل على 19.6 ميل (31.5 كم) من التوجيه في مسار اختبار Emsland في الشمال الغربي ألمانيا ، تتويجًا لما يقرب من 25 عامًا من تطوير Maglev الألماني ، بتكلفة تزيد عن دولار واحد مليار. إنه نظام EMS متطور ، يستخدم مغناطيسًا كهربائيًا تقليديًا منفصلًا يجذب القلب الكهربائي لتوليد السيارة وتوجيهها. تلتف السيارة حول دليل إرشادي على شكل حرف T. يستخدم التوجيه TR07 عوارض فولاذية أو خرسانية يتم تشييدها وتركيبها لتحمل ضيق للغاية. تنظم أنظمة التحكم قوى الرفع والإرشاد للحفاظ على فجوة بوصة (8 إلى 10 مم) بين المغناطيس و "المسارات" الحديدية على الحزة الدليلية. يوفر الجذب بين مغناطيس السيارة وقضبان التوجيه المثبتة على الحافة التوجيه. يولد الجذب بين مجموعة ثانية من مغناطيسات السيارة وعبوات الجزء الثابت للدفع أسفل الحزة الدليلية رفعًا. تعمل مغناطيس الرفع أيضًا كدور ثانوي أو دوار لـ LSM ، الذي يكون لفه الأساسي أو الثابت هو لف كهربائي يعمل على طول التوجيه. يستخدم TR07 مركبتين أو أكثر غير قابلة للإمالة. يتم دفع TR07 بواسطة LSM الثابت. تولد اللفات الحادة الثابتة موجهًا متنقلًا يتفاعل مع مغناطيس رفع السيارة للدفع المتزامن. توفر المحطات الجانبية التي يتم التحكم فيها مركزيًا القدرة اللازمة للتردد المتغير والجهد المتغير لـ LSM. الكبح الأساسي هو التجدد من خلال LSM ، مع الكبح الحالي الدوامي والانزلاق العالي الاحتكاك لحالات الطوارئ. أثبتت TR07 التشغيل الآمن بسرعة 270 ميل في الساعة (121 م / ث) على مسار Emsland. تم تصميمه لسرعات سرعة تصل إلى 311 ميل في الساعة (139 م / ث).

لقد أنفق اليابانيون أكثر من مليار دولار على تطوير كل من أنظمة الجذب والمنافسة. نظام الجذب HSST ، الذي طوره كونسورتيوم غالبًا ما يتم تحديده مع الخطوط الجوية اليابانية ، هو في الواقع سلسلة من المركبات المصممة لمسافة 100 و 200 و 300 كم / ساعة. ستون ميلاً في الساعة (100 كم / ساعة) نقلت HSST Maglevs أكثر من مليوني راكب في العديد من المعارض في اليابان ومعرض كندا للنقل 1989 في فانكوفر. يتم تطوير نظام ماجليف الياباني للتنافر عالي السرعة من قبل معهد البحوث الفنية للسكك الحديدية (RTRI) ، وهو الذراع البحثي لمجموعة السكك الحديدية اليابانية التي تمت خصخصتها حديثًا. حققت مركبة البحث ML500 التابعة لـ RTRI الرقم القياسي العالمي للمركبات الأرضية الموجهة بسرعة عالية وهو 321 ميل في الساعة (144 م / ث) في ديسمبر 1979 ، الرقم القياسي الذي لا يزال قائما ، على الرغم من أن قطار السكك الحديدية TGV الفرنسي المعدل خصيصا قد حان أغلق. بدأ MLU001 المأهول بثلاث سيارات الاختبار في عام 1982. في وقت لاحق ، تم تدمير السيارة الواحدة MLU002 بالنيران في عام 1991. يتم استخدام بديلها ، MLU002N ، لاختبار الرفع الجانبي الذي تم التخطيط له لاستخدام نظام الإيرادات في نهاية المطاف. النشاط الرئيسي في الوقت الحالي هو بناء خط اختبار ماجليف بقيمة 2 مليار دولار ، 27 ميل (43 كم) عبر جبال محافظة ياماناشي ، حيث من المقرر أن يبدأ اختبار نموذج أولي للإيرادات في عام 1994.

تخطط شركة السكك الحديدية المركزية اليابانية لبدء بناء خط ثان عالي السرعة من طوكيو إلى أوساكا على مسار جديد (بما في ذلك قسم اختبار Yamanashi) بدءًا من عام 1997. هذا سيوفر الراحة لـ Tokaido Shinkansen المربح للغاية ، والذي يقترب من التشبع ويحتاج إلى إعادة تأهيل. لتقديم خدمة أفضل من أي وقت مضى ، وكذلك لمنع التعدي من قبل شركات الطيران على ذلك حاليا حصة السوق 85 في المائة ، سرعات أعلى من 171 ميلا في الساعة (76 م / ث) الحالية تعتبر ضروري. على الرغم من أن سرعة تصميم الجيل الأول من نظام ماجليف هي 311 ميل في الساعة (139 م / ث) ، إلا أنه من المتوقع أن تصل السرعة إلى 500 ميل في الساعة (223 م / ث) للأنظمة المستقبلية. تم اختيار ماجليف البغيضة على ماجليف الجذابة بسبب إمكاناتها ذات السرعة العالية المشهورة و لأن الفجوة الهوائية الأكبر تتسع للحركة الأرضية التي شهدتها اليابان المعرضة للزلازل منطقة. تصميم نظام التنافر في اليابان ليس ثابتًا. تشير تقديرات التكلفة لعام 1991 من قبل شركة السكك الحديدية المركزية اليابانية ، التي ستمتلك الخط ، إلى أن الخط الجديد عالي السرعة عبر تضاريس جبلية شمال جبل. سيكون فوجي باهظ الثمن للغاية ، حوالي 100 مليون دولار لكل ميل (8 ملايين ين لكل متر) للتقليد سكة حديدية. سيكلف نظام ماجليف 25 بالمائة أكثر. جزء كبير من المصاريف هو تكلفة الحصول على ROW السطحية والجوفية. إن معرفة التفاصيل التقنية لـ Maglev اليابانية عالية السرعة قليلة جدًا. ما هو معروف أنه سيكون لديه مغناطيس فائق التوصيل في العربات ذات الرفع الجانبي ، والدفع المتزامن الخطي باستخدام ملفات التوجيه ، وسرعة انطلاق 311 ميل في الساعة (139 م / ث).

تستخدم ثلاثة من أربعة مفاهيم SCD نظام EDS حيث تحرض مغناطيسات فائقة التوصيل على السيارة قوى الرفع والتوجيه الطاردة من خلال الحركة على طول نظام الموصلات السلبية المركبة على الارشادية. يستخدم مفهوم SCD الرابع نظام EMS مشابه لنظام TR07 الألماني. في هذا المفهوم ، تولد قوى الجذب الرفع وتوجيه السيارة على طول الطريق الإرشادي. ومع ذلك ، على عكس TR07 ، الذي يستخدم المغناطيس التقليدي ، يتم إنتاج قوى الجذب لمفهوم SCD EMS بواسطة مغناطيس فائق التوصيل. تسلط الأوصاف الفردية التالية الضوء على السمات المهمة لأجزاء SCD الأمريكية الأربعة.

مفهوم Bechtel هو نظام EDS يستخدم تكوينًا جديدًا للمغناطيسات التي تلغي المركبة والتي تعمل على إلغاء التدفق. تحتوي السيارة على ست مجموعات من ثماني مغناطيس فائق التوصيل على كل جانب ، وتنتشر على امتداد موجه خرساني مربع. يؤدي التفاعل بين مغناطيس السيارة وسلم الألمنيوم الرقائقي على كل جدار جانبي موجه إلى رفع. يوفر تفاعل مماثل مع ملفات التدفق الخالية المثبتة على التوجيه التوجيه. تتفاعل لفائف الدفع LSM ، المعلقة أيضًا بجدران التوجيه ، مع مغناطيس السيارة لإنتاج الدفع. توفر محطات الطرق الجانبية التي يتم التحكم فيها مركزيًا الطاقة ذات التردد المتغير والجهد المتغير إلى LSM. تتكون مركبة بكتل من سيارة واحدة ذات هيكل مائل داخلي. يستخدم أسطح التحكم الديناميكي الهوائي لزيادة قوى التوجيه المغناطيسي. في حالة الطوارئ ، ترتفع على منصات تحمل الهواء. يتكون الدليل الإرشادي من عارضة صندوق خرسانية بعد الشد. بسبب المجالات المغناطيسية العالية ، يستدعي المفهوم قضبان وما بعد الشد بلاستيكية غير مغناطيسية مقواة بالألياف (FRP) وركاب في الجزء العلوي من العارضة الصندوقية. المفتاح عبارة عن حزمة قابلة للانحناء مبنية بالكامل من FRP.

مفهوم Foster-Miller هو EDS مشابه لـ Maglev اليابانية عالية السرعة ولكن لديه بعض الميزات الإضافية لتحسين الأداء المحتمل. يتميز مفهوم فوستر ميللر بتصميم مائل للمركبة يسمح له بالعمل من خلال المنحنيات بشكل أسرع من النظام الياباني للحصول على نفس مستوى راحة الركاب. مثل النظام الياباني ، يستخدم مفهوم فوستر ميللر مغناطيس السيارة فائقة التوصيل ل توليد الرفع من خلال التفاعل مع لفائف رفع التدفق الخالي الموجودة في الجدران الجانبية على شكل حرف U الارشادية. يوفر التفاعل المغناطيسي مع ملفات الدفع الكهربائية المركبة على التوجيه توجيهات التدفق الخالية. ويطلق على مخطط الدفع المبتكر الخاص بها محرك متزامن خطي متغير محليًا (LCLSM). تعمل عاكسات "H-Bridge" الفردية على تنشيط ملفات الدفع بشكل متسلسل مباشرة تحت العربات. يقوم العاكسون بتجميع موجة مغناطيسية تسير على طول الموجه الإرشادي بنفس سرعة السيارة. وتتكون سيارة فوستر ميللر من وحدات ركاب مفصلية وأجزاء من الذيل والأنف إنشاء سيارة متعددة "تتكون". تحتوي الوحدات على عربات مغناطيسية في كل طرف تشترك فيها مع المجاورة سيارات. تحتوي كل عربة على أربعة مغناطيسات على كل جانب. يتكون الدليل الإرشادي على شكل حرف U من عمودين خرسانيين متوازيين ، بعد توتر ، يتم ربطهما بشكل عرضي بواسطة أغشية خرسانية مسبقة الصب. لتجنب التأثيرات المغناطيسية الضائرة ، قضبان ما بعد الشد العليا هي FRP. يستخدم المفتاح عالي السرعة لفائف التدفق الفارغ لتبديل السيارة من خلال إقبال عمودي. وبالتالي ، لا يتطلب مفتاح Foster-Miller أي أعضاء هيكلية متحركة.

مفهوم Grumman هو EMS مع أوجه التشابه مع TR07 الألماني. ومع ذلك ، فإن سيارات Grumman تلتف حول دليل إرشادي على شكل Y وتستخدم مجموعة شائعة من مغناطيس السيارة للرفع والدفع والإرشاد. قضبان التوجيه هي مغناطيسية حديدية ولها لفائف LSM للدفع. مغناطيس السيارة هو لفائف فائقة التوصيل حول النوى الحديدية على شكل حدوة الحصان. تنجذب وجوه القطب إلى القضبان الحديدية على الجانب السفلي من الحزة الدليلية. لفائف التحكم غير موصل على كل حديدتقوم الساق الأساسية بتعديل قوى الرفع والإرشاد للحفاظ على فجوة هوائية بقياس 1.6 بوصة (40 مم). لا يلزم تعليق ثانوي للحفاظ على جودة ركوب مناسبة. الدفع بواسطة LSM التقليدي مضمن في سكة التوجيه. قد تكون مركبات جرومان مفردة أو متعددة السيارات مع إمكانية الإمالة. تتكون البنية الإرشادية المبتكرة من مقاطع إرشادية رفيعة على شكل حرف Y (واحدة لكل اتجاه) يتم تركيبها بواسطة أذرع الامتداد كل 15 قدمًا إلى 90 قدمًا (4.5 مترًا إلى 27 مترًا). يخدم العارضة الهيكلية في كلا الاتجاهين. يتم التحويل باستخدام شعاع توجيهي منحني على غرار TR07 ، يتم اختصاره باستخدام قسم منزلق أو دوار.

إن مفهوم Magneplane عبارة عن EDS بمركبة واحدة تستخدم موجه إرشادي من الألمنيوم بسمك 0.8 بوصة (20 مم) لرفع الألواح وتوجيهها. يمكن للمركبات ذات الطائرة المغناطيسية الاعتماد على نفسها حتى 45 درجة في المنحنيات. أثبت العمل المختبري السابق على هذا المفهوم مخططات الإرتفاع والتوجيه والدفع. يتم تجميع مغناطيسات الرفع والمغناطيس فائقة التوصيل في عربات في الجزء الأمامي والخلفي من السيارة. تتفاعل مغناطيسات خط الوسط مع لفات LSM التقليدية للدفع وتولد بعض "عزم دوران يمين الدوران" الكهرومغناطيسي يسمى تأثير العارضة. تتفاعل المغنطيسات الموجودة على جانبي كل عربة مع صفائح التوجيه المصنوعة من الألومنيوم لتوفير الرفع. تستخدم مركبة Magneplane أسطح تحكم ديناميكية هوائية لتوفير تخميد نشط للحركة. تشكل صفائح رفع الألمنيوم في الحوض التوجيهي قمم عوارض صندوقية هيكلية من الألومنيوم. هذه الحزم الصندوقية مدعومة مباشرة على الأرصفة. يستخدم المفتاح عالي السرعة ملفات تبديل التدفق الخالية لتوجيه السيارة من خلال شوكة في حوض التوجيه. وبالتالي ، لا يتطلب مفتاح Magneplane أي أعضاء هيكلية متحركة.

• _{المصادر: مكتبة النقل الوطني http://ntl.bts.gov/}