Liikuv elektromagnet kolmefaasilise vahelduvvoolu ergutusega (staatorina) on paigaldatud alumiiniumplaadi mõlemale küljele (kuid mitte kokkupuutes) kahes reas. Magnetjõu joon on alumiiniumplaadiga risti ja alumiiniumplaat tekitab induktsiooni teel voolu, mis omakorda tekitab liikumapaneva jõu. Lineaarse induktsioonmootori staatori tõttu rongis on juhtrööbas lühike, seega...lineaarmootornimetatakse ka "lühikese staatoriga lineaarmootoriteks" (lühikese staatori mootor);
Lineaarmootori põhimõte seisneb selles, et rongi külge on kinnitatud ülijuhtiv magnet (rootorina) ja rööbastele on paigaldatud kolmefaasiline armatuurimähis (staatorina), mis paneb sõiduki liikuma, kui rööbastel olev mähis annab kolmefaasilist vahelduvvoolu muutuva tsüklite arvuga.
Sõiduki liikumiskiiruse tõttu süsteemi sünkroonkiiruse ja kolmefaasilise vahelduvvoolu sagedus on proportsionaalne liikuvate elementide arvuga, mida nimetatakse lineaarseks sünkroonmootoriks. Lineaarse sünkroonmootori staatori orbiidi tõttu on orbiit pikk, mistõttu nimetatakse lineaarset sünkroonmootorit ka "pika staatoriga lineaarmootoriks".
Z-suunaline lineaarne vibreeriv mootor
Traditsiooniliselt kasutatakse spetsiaalset raudteed, raudteetranspordisüsteemi ja terasrataste kasutamist toe ja juhisena, seega kiiruse suurenemisega suureneb sõidutakistus, samas kui veojõud, kui takistus on suurem kui veojõud, ei suuda rong kiirendada, mistõttu ei ole maapealse transpordisüsteemi teoreetiliselt saavutatud tippkiirust 375 kilomeetrit tunnis.
Kuigi Prantsuse TGV on püstitanud traditsioonilise raudteetranspordisüsteemi maailmarekordi 515,3 km/h, võivad rataste ja rööbaste materjalid põhjustada ülekuumenemist ja väsimust, mistõttu praegused kiirrongid Saksamaal, Prantsusmaal, Hispaanias, Jaapanis ja teistes riikides ei ületa kommertskasutuses kiirust 300 km/h.
Seega on sõidukite kiiruse edasiseks suurendamiseks vaja loobuda traditsioonilisest ratastel sõitmisest ja võtta kasutusele „magnetiline levitatsioon“, mis võimaldab rongil rööbastelt maha tõusta, vähendades hõõrdumist ja suurendades oluliselt sõiduki kiirust. Lisaks müra ja õhusaaste vältimisele võib sõiduteelt maha tõusmine parandada energiatõhusust.
Lineaarmootori kasutamine võib kiirendada ka maglev-transpordisüsteemi, seega tekkiski lineaarmootori maglev-transpordisüsteemi kasutamine.
See magnetiline levitatsioonisüsteem KASUTAB magnetjõudu, mis rongi sõidurajalt eemale tõmbab või tõrjub. Magnetid pärinevad püsimagnetist või ülijuhtivast magnetist (SCM).
Nn konstantse juhtivusega magnet on üldine elektromagnet, st ainult voolu sisselülitamisel kaob magnetism voolu katkestamisel. Kuna rongi väga suurel kiirusel on elektrienergia kogumine keeruline, saab konstantse juhtivusega magnetit rakendada ainult magnetilise tõukejõu põhimõttel ja suhteliselt aeglase kiirusega (umbes 300 km/h) maglevrongi puhul. Maglevrongide puhul, mille kiirus on kuni 500 km/h (kasutades magnetilise külgetõmbe põhimõtet), peavad ülijuhtivad magnetid olema püsivalt magnetilised (nii et rong ei pea elektrit koguma).
Magnetlevitatsioonisüsteemi saab jagada elektrodünaamiliseks vedrustuseks (EDS) ja elektromagnetiliseks vedrustuseks (EMS), kuna magnetjõud üksteist tõmbavad või tõukavad.
Elektriline vedrustus (EDS) toimib sama põhimõtte järgi, kus rongi liikumine toimub välise jõu mõjul. Rongi liikuva seadme juhtivus on sageli magneti magnetväli, mis tekitab rööbastel mähises indutseeritud voolu ja taastub magnetväli. Kuna mõlemad magnetväljad on samas suunas, tekib rongi ja rööbastee vahel mutex, rongi mutex, tõstejõud ja levitatsioon. Kuna rongi vedrustus saavutatakse kahe magnetjõu tasakaalustamise teel, saab vedrustuse kõrgust fikseerida (umbes 10–15 mm), mistõttu on rongil märkimisväärne stabiilsus.
Lisaks tuleb rong käivitada muul viisil, enne kui selle magnetväli saab tekitada indutseeritud voolu ja magnetvälja ning sõiduk jääb rippuma. Seetõttu peab rong olema varustatud ratastega „õhkutõusmiseks“ ja „maandumiseks“. Kui kiirus ületab 40 km/h, hakkab rong leviteerima (st „õhku tõusma“) ja rattad pööratakse automaatselt üles. On mõistlik, et kui kiirus väheneb ja sõiduk enam rippumas ei ole, langevad rattad automaatselt libisemiseks (st „maanduvad“).
Lineaarset sünkroonmootorit (LSM) saab kasutada ainult suhteliselt väikese kiirusega (umbes 300 km/h) jõuallikana. Joonis 1 näitab elektrilise vedrustussüsteemi (EDS) ja lineaarse sünkroonmootori (LSM) kombinatsiooni.
Postituse aeg: 21. okt 2019
