Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 12/2016 vyšlo tiskem
7. 12. 2016. V elektronické verzi na webu od 6. 1. 2017. 

Téma: Měření, měřicí přístroje a měřicí technika; Zkušebnictví a diagnostika

Hlavní článek
Lithiové trakční akumulátory pro elektromobilitu (2. část – dokončení)

Aktuality

Svítící fasáda FEL ČVUT nabídne veřejnosti interaktivní program s názvem Creative Colours of FEL Dne 13. prosince v 16.30 hodin se v pražských Dejvicích veřejnosti představí interaktivní…

Fakulta elektrotechnická je na špici excelentního výzkumu na ČVUT Expertní panely Rady vlády pro výzkum, vývoj, inovace (RVVI) vybraly ve II. pilíři…

Švýcaři v referendu odmítli uzavřít jaderné elektrárny dříve V referendu hlasovalo 45 procent obyvatel, z toho 54,2 procent voličů řeklo návrhu na…

Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. 11. 2016 den otevřených dveří Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. listopadu od 8.30 hodin Den otevřených…

Calliope mini – multifunkční deska Calliope mini poskytuje kreativní možnosti pro každého. A nezáleží na tom, zda jde o…

Ocenění v soutěži České hlavičky získal za elektromagnetický urychlovač student FEL ČVUT Student programu Elektronika a komunikace Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze Vojtěch…

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)