Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 2/2020 vyšlo
tiskem 12. 2. 2020. V elektronické verzi na webu 12. 3. 2020. 

Téma: Elektrické přístroje; Internet věcí; Zdravotnická technika

Hlavní článek
Monitorování obsazenosti prostor inteligentní budovy

Aktuality

Týmy Formula Student z ČVUT budou mít premiéru na okruhu Formule 1 Yas Marina v Abú Dhabí Týmy mezinárodní soutěže Formula Student z Českého vysokého učení technického v Praze se…

Výstavba 7. bloku JE Tchien-wan s reaktorem VVER-1200 začne už letos Ruská korporace pro atomovou energii Rosatom 20. ledna 2020 uvedla, že výstavbu 7. bloku…

Přístroje ABB pomáhají pěstovat chutná česká rajčata bez pesticidů Dát si v zimě čerstvá zralá rajčata, která by pocházela od lokálních pěstitelů, bylo až…

FOR CITY 2020: Inovace pro města, obce i regiony Jaká inovativní řešení, která pomocí moderních technologií zvýší kvalitu života obyvatel…

Nový elektronický obchod Rosatomu usnadňuje povolování nových jaderných bloků Koncern Rosenergoatom (elektroenergetická divize ruské korporace pro atomovou energii…

Veletrh Light+Building slaví dvacáté narozeniny Přijeďte se podívat do Frankfurtu nad Mohanem. V areálu frankfurtského výstaviště se bude…

Více aktualit

Supravodivost (7)

číslo 6/2006

Supravodivost (7)

Elektrodynamická levitace (EDS – Electro-Dynamic Suspension) je založena na odpuzování stejnosměrného elektromagnetu od vodivého pásu. Používá se u dopravních systémů se supravodivými elektromagnety.

Obr. 21.

Obr. 21. Elektrodynamická levitace; a – supravodivý elektromagnet pohybující se nad vodivým pásem, b – magnetické pole pohybujícího se supravodivého elektromagnetu

Plochá obdélníková supravodivá cívka (obr. 21a) je spojena s vozidlem a je napájena stejnosměrným proudem. Jestliže se supravodivá cívka nepohybuje, nepůsobí mezi pásem a cívkou žádné síly. Při pohybu cívky se v pásu indukují vířivé proudy a na cívku působí síla, která má dvě složky:

  • složku kolmou k pásu, která způsobuje levitaci cívky,
  • složku, která působí proti pohybu cívky (tato složka musí být překonávána zařízením uvádějícím cívku a vozidlo do pohybu).

Magnetické pole vířivých proudů působí proti magnetickému poli cívky, takže v pásu je pole velmi slabé (obr. 21b).

Obr. 22.

Obr. 22. Uspořádání lineárního synchronního motoru s dlouhým statorem

Složka síly, která způsobuje levitaci, musí být natolik mocná, aby umožnila levitaci kabiny vozidla i s pasažéry. Cívka vytváří indukcí velmi silné elektromagnetické pole, a protéká jí tedy velmi velký proud. Toto umožňuje pouze supravodivá cívka.

Elektrodynamické levitační systémy se supravodivými cívkami jsou základem projektů nových vysokorychlostních železničních souprav pro dálkovou přepravu cestujících HSGT (High Speed Ground Transportation, magnetická superexpresní doprava) i městskou a příměstskou dopravu HSST (High Speed Surface Train, magnetický expresní vlak). Rozvoj těchto systémů pozitivně ovlivní vývoj nových vysokoteplotních supravodivých materiálů.

Obr. 23.

Obr. 23. Princip elektrodynamické levitace a lineárního pohonu kabiny vozidla; a – řez vozidlem a jízdní dráhou, b – pohled na vozidlo shora

Srovnání základních vlastností klasických a elektrodynamicky levitovaných vlaků:

  • rychlost klasických vysokorychlostních vlaků je omezena adhezivní silou mezi koly a kolejnicemi asi na 300 km·h–1,

  • rychlost elektromagneticky levitovaných vlaků je omezena jen aerodynamickými odpory a může dosahovat až 550 km·h–1,

  • cestující nepociťují žádné vibrace, hladina hluku je nízká,

  • bezpečnost dopravy je ve srovnání s ostatními dopravními prostředky větší,

  • ve srovnání s klasickými vysokorychlostními železničními systémy je spotřeba energie stejná nebo nižší,

  • elektromagneticky levitované vlaky ve značné míře nahradí vnitrostátní leteckou i automobilovou dopravu, budou tedy ekologickým přínosem.

Obr. 24.

Magnetické dopravní systémy na principu elektrodynamické levitace

Na projektech magnetických superexpresů na principu elektrodynamické levitace pracují různé firmy v USA, Německu, Kanadě a v Japonsku. Supravodivé elektromagnety ze slitiny niob-titan jsou chlazeny kapalným heliem na teplotu 4,1 K a spolu s kryostatem jsou zabudovány do vozidla.

V jízdní dráze jsou uloženy buď masivní hliníkové pásy (obr. 21), nebo propojené hliníkové cívky (obr. 24 a) či hliníkové cívky spojené nakrátko (obr. 24 b).

Obr. 24. Náhrada masivního pásu zabudovaného do jízdní dráhy; a – vodivý „žebřík“, b – cívky spojené nakrátko

Vozidlo je poháněno lineárním synchronním motorem (obr. 22). Při jízdě vozidla se postupně zapínají pouze úseky o málo delší než celková délka soupravy, aby ztráty ve statorovém vinutí byly co nejmenší. Signál k zapnutí příslušné sekce dává radiový polohový detekční systém, který řídí činnost napájecího měniče.

(pokračování)