«Inductrack» - пассивная безопасная электродинамическая система на магнитной подвеске, использующая исключительно не снабжаемые энергией кольцевые провода в рельсе и постоянные магниты (выстроенные в сборки Халбаха) на транспорте для обеспечения магнитной левитации. Рельс может существовать лишь в одной из двух конфигураций: «стрелочная улица» и пластинчатая колея». Стрелочная улица состоит из не снабжаемых энергией кабелей литцендрата, а пластинчатая колея – из пакетов из медных или алюминиевых листов.
Существует три вида систем: «Inductrack I», оптимизированная для работы на высоких скоростях, «Inductrack II», более эффективная на более низких скоростях, и «Inductrack III», предназначенная для перевозки большого объема грузов на низкой скорости.
Система «Inductrack» (она же – «Inductrak») была изобретена командой ученых из Ливерморской национальной лаборатории в Калифорнии во главе с физиком Ричардом Постом для использования в поездах на магнитной подвеске, основываясь на технологии с использованием левитирующих маховиков. При постоянном напряжении энергия требуется лишь для движения поезда вперед и преодоления воздушного и электромагнитного лобового сопротивления. При превышении минимальной скорости поезда зазор подвески, подъемная сила и используемая энергия будут, по большей части, неизменны. Система способна поднимать вес, в 50 раз превышающий вес магнита.
Описание
Название «Inductrack» происходит от термина «самоиндукция» или «индуктор». Последний обозначает электрический прибор, сделанный из мотков проволоки. Так как магнитная сборка Халбаха проходит через мотки проволоки, синусоидные изменения в поле индуцируют напряжение в линейных обмотках. При низких скоростях петли кольца проявляют активное сопротивление, а значит – индуцированные токи в тех участках, где быстрее всего меняется поле, находящееся вокруг наименее напряженных участков поля - самые высокие, что генерирует малую подъемную силу.
Однако пропорционально скорости растет полное сопротивление обмоток, превышающее общее полное сопротивление змеевиков испарителя. Эти задерживает фазу переменного тока так, что индуцированный ток в рельсе намного чаще совпадает с пиками полей магнитной сборки. Таким образом, рельс создает собственное магнитное поле, объединяющее и отталкивающее постоянные магниты, создавая эффект левитации. Рельс отлично подходит в качестве модели сборки из LR-цепей.
При использовании неодимовых магнитов левитация достигается при низких скоростях. Испытательная модель левитировала при скорости свыше 22 миль/ч (35 км/ч), но Ричард Пост полагает, что на настоящих рельсах левитации можно было добиться «менее чем при 1-2 милях/ч (1,6-3,2 км/ч)». при скорости меньшей, чем скорость перехода, магнитное лобовое сопротивление нарастает вместе со скоростью транспорта, тогда как при скорости большей, чем скорость перехода оно убывает. К примеру, при 500 км/ч (310 миль/ч) аэродинамическое качество составляет 200:1 – намного выше любого летательного аппарата, но намного ниже обычной стали или стального рельса, где оно составляет 1 000:1 (трение качения). Это происходит потому, что индуктивное полное сопротивление растет пропорционально скорости, которая компенсирует большую частоту изменения поля в змеевиках, давая, таким образом, постоянный электрический ток и потребляемую для левитации мощность.
Модель «Inductrack II» использует две магнитных сборки Халбаха, одна из которых расположена над рельсом, а другая - под ним, чтобы удвоить магнитное поле без серьезного роста массы или размеров сборок, при этом – уменьшая лобовое сопротивление на низких скоростях.
На основе технологии «Inductrack» существует несколько проектов железных дорог на магнитной подвеске. НАСА также рассматривала технологию «Inductrack» для запуска космопланов.
Компания «General Atomics» занимается разработкой технологии «Inductrack» вместе с многочисленными партнерами по исследованиям.
В марте 2016 года компания «Hyperloop Transportation Technologies» заявила, что они будут использовать пассивные системы «Inductrack» для их заглавного проекта «Hyperloop».
Понравилась статья? Поставьте, пожалуйста, ваш лайк и подпишитесь на канал, чтобы не пропустить еще больше интересного в будущем. Заранее спасибо.