లీనియర్ మోటార్ నిర్మాణం ఏమిటి?

మూడు-ఫేజ్ ఏసీ విద్యుత్ ప్రేరణతో (స్టేటర్‌గా) కదిలే విద్యుదయస్కాంతాన్ని అల్యూమినియం ప్లేట్‌కు ఇరువైపులా రెండు వరుసలలో (ఒకదానికొకటి తాకకుండా) అమర్చారు. అయస్కాంత బల రేఖ అల్యూమినియం ప్లేట్‌కు లంబంగా ఉంటుంది, మరియు అల్యూమినియం ప్లేట్ ప్రేరణ ద్వారా విద్యుత్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, తద్వారా చోదక శక్తిని సృష్టిస్తుంది. లీనియర్ ఇండక్షన్ మోటార్ స్టేటర్ శ్రేణి ఫలితంగా, ఒక గైడ్ రైలు పొట్టిగా ఉంటుంది, కాబట్టిలీనియర్ మోటార్దీనిని “షార్ట్ స్టేటర్ లీనియర్ మోటార్లు” (షార్ట్ – స్టేటర్ మోటార్) అని కూడా అంటారు;

లీనియర్ మోటార్ యొక్క సూత్రం ఏమిటంటే, రైలుకు ఒక సూపర్‌కండక్టింగ్ అయస్కాంతం (రోటర్‌గా) జతచేయబడి ఉంటుంది మరియు ట్రాక్‌పై ఒక త్రీ-ఫేజ్ ఆర్మేచర్ కాయిల్ (స్టేటర్‌గా) అమర్చబడి ఉంటుంది. ట్రాక్‌పై ఉన్న కాయిల్, వేరియబుల్ సంఖ్యలో సైకిల్స్‌తో త్రీ-ఫేజ్ ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్‌ను సరఫరా చేసినప్పుడు, అది వాహనాన్ని నడుపుతుంది.

మూడు-ఫేజ్ ప్రత్యావర్తన విద్యుత్ (Three-phase alternating current) ఫ్రీక్వెన్సీతో వాహన కదలిక వ్యవస్థ యొక్క వేగం మొబైల్ సంఖ్యకు అనులోమానుపాతంలో ఉండటం వలన, దీనిని లీనియర్ సింక్రోనస్ మోటార్ అని పిలుస్తారు. మరియు దీని ఫలితంగా లీనియర్ సింక్రోనస్ మోటార్ స్టేటర్ కక్ష్యలో తిరుగుతుంది, దాని కక్ష్య పొడవుగా ఉంటుంది, కాబట్టి లీనియర్ సింక్రోనస్ మోటార్‌ను "లాంగ్ స్టేటర్ లీనియర్ మోటార్" (Long stator linear motor) అని కూడా పిలుస్తారు.

Z దిశ లీనియర్ వైబ్రేటింగ్ మోటార్

సాంప్రదాయకంగా, రైలు రవాణా వ్యవస్థలో ప్రత్యేకమైన రైలు మార్గాన్ని ఉపయోగించడం మరియు ఉక్కు చక్రాలను ఆధారం మరియు మార్గనిర్దేశంగా వాడటం వలన, వేగం పెరిగేకొద్దీ చోదక నిరోధకత పెరుగుతుంది. అదే సమయంలో, ట్రాక్షన్ కంటే నిరోధకత ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు రైలు వేగవంతం కాలేదు, కాబట్టి సైద్ధాంతికంగా గంటకు 375 కిలోమీటర్ల గరిష్ట వేగంతో భూ రవాణా వ్యవస్థను ఛేదించలేకపోయింది.

ఫ్రెంచ్ TGV సాంప్రదాయ రైలు రవాణా వ్యవస్థలో గంటకు 515.3 కిలోమీటర్ల వేగంతో ప్రపంచ రికార్డు నెలకొల్పినప్పటికీ, చక్రాలు మరియు పట్టాల తయారీలో వాడే పదార్థాలు అధిక వేడికి, అలసటకు కారణమవుతాయి. అందువల్ల, జర్మనీ, ఫ్రాన్స్, స్పెయిన్, జపాన్ మరియు ఇతర దేశాలలోని ప్రస్తుత హై-స్పీడ్ రైళ్లు వాణిజ్య కార్యకలాపాలలో గంటకు 300 కిలోమీటర్ల వేగాన్ని మించవు.

అందువల్ల, వాహనాల వేగాన్ని మరింత పెంచడానికి, చక్రాలపై నడిపే సాంప్రదాయ పద్ధతిని విడిచిపెట్టి, "మాగ్నెటిక్ లెవిటేషన్"ను అవలంబించడం అవసరం. ఇది ఘర్షణను తగ్గించడానికి మరియు వాహనం వేగాన్ని గణనీయంగా పెంచడానికి, రైలును పట్టాల నుండి పైకి తేలేలా చేస్తుంది. శబ్ద లేదా వాయు కాలుష్యాన్ని కలిగించకపోవడంతో పాటు, డ్రైవ్‌వే నుండి పైకి తేలిపోయే ఈ పద్ధతి ఇంధన సామర్థ్యాన్ని కూడా మెరుగుపరుస్తుంది.

లీనియర్ మోటార్ వాడకం మాగ్లెవ్ రవాణా వ్యవస్థను కూడా వేగవంతం చేయగలదు, అందువల్ల లీనియర్ మోటార్ మాగ్లెవ్ రవాణా వ్యవస్థ ఉనికిలోకి వచ్చింది.

ఈ అయస్కాంత ఉద్గమన వ్యవస్థ, ఒక రైలును లేన్ నుండి ఆకర్షించడానికి లేదా వికర్షించడానికి ఉపయోగపడే అయస్కాంత శక్తిని ఉపయోగిస్తుంది. ఈ అయస్కాంతాలు శాశ్వత అయస్కాంతం లేదా సూపర్ కండక్టింగ్ అయస్కాంతం (SCM) నుండి వస్తాయి.

స్థిర వాహక అయస్కాంతం అని పిలవబడేది ఒక సాధారణ విద్యుదయస్కాంతం, అంటే, విద్యుత్తును స్విచ్ ఆన్ చేసినప్పుడు మాత్రమే అయస్కాంతత్వం అదృశ్యమవుతుంది. రైలు చాలా అధిక వేగంతో ఉన్నప్పుడు విద్యుత్తును సేకరించడంలో ఉన్న ఇబ్బంది కారణంగా, స్థిర వాహక అయస్కాంతాన్ని అయస్కాంత వికర్షణ సూత్రంపై పనిచేసే మరియు సాపేక్షంగా తక్కువ వేగంతో (సుమారు 300 కి.మీ/గం) ప్రయాణించే మాగ్లెవ్ రైళ్లకు మాత్రమే ఉపయోగించవచ్చు. గంటకు 500 కి.మీ/గం వరకు వేగంతో ప్రయాణించే (అయస్కాంత ఆకర్షణ సూత్రాన్ని ఉపయోగించే) మాగ్లెవ్ రైళ్లకు, సూపర్‌కండక్టింగ్ అయస్కాంతాలు శాశ్వతంగా అయస్కాంతత్వాన్ని కలిగి ఉండాలి (తద్వారా రైలుకు విద్యుత్తును సేకరించాల్సిన అవసరం ఉండదు).

అయస్కాంత బలం ఒకదానికొకటి ఆకర్షించుకోవడం లేదా వికర్షించుకోవడం అనే సూత్రం కారణంగా అయస్కాంత లెవిటేషన్ వ్యవస్థను ఎలక్ట్రోడైనమిక్ సస్పెన్షన్ (EDS) మరియు ఎలక్ట్రోమాగ్నెటిక్ సస్పెన్షన్ (EMS) గా విభజించవచ్చు.

ఎలక్ట్రిక్ సస్పెన్షన్ (EDS) కూడా అదే సూత్రాన్ని ఉపయోగిస్తుంది. బాహ్య శక్తి ద్వారా రైలు కదలడం వల్ల, రైలుపై ఉన్న పరికరాలు తరచుగా వాహక అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని కదిలిస్తాయి. పట్టాలపై ఉన్న కాయిల్‌లో ప్రేరిత విద్యుత్ ప్రవాహం ఏర్పడి, అది పునరుత్పాదక అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని సృష్టిస్తుంది. ఈ రెండు అయస్కాంత క్షేత్రాలు ఒకే దిశలో ఉండటం వల్ల, రైలు మరియు పట్టాల మధ్య ఒక బంధం ఏర్పడుతుంది. ఈ బంధం రైలును పైకి లేపే శక్తిని మరియు గాలిలో తేలియాడే శక్తిని కలుగజేస్తుంది. ఈ రెండు అయస్కాంత శక్తులను సమతుల్యం చేయడం ద్వారా రైలు సస్పెన్షన్ సాధించబడుతుంది కాబట్టి, దాని సస్పెన్షన్ ఎత్తును స్థిరంగా (సుమారు 10 ~ 15 మి.మీ.) ఉంచవచ్చు. అందువల్ల, రైలు గణనీయమైన స్థిరత్వాన్ని కలిగి ఉంటుంది.

దీనికి అదనంగా, రైలు యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం ప్రేరిత విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని మరియు అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని ఉత్పత్తి చేసి, వాహనం గాలిలో నిలిచిపోవడానికి ముందు, దానిని ఇతర మార్గాలలో ప్రారంభించాలి. అందువల్ల, రైలు "టేక్-ఆఫ్" మరియు "ల్యాండింగ్" కోసం చక్రాలను కలిగి ఉండాలి. వేగం గంటకు 40 కిలోమీటర్లకు దాటినప్పుడు, రైలు గాలిలో తేలడం (అంటే "టేక్-ఆఫ్") ప్రారంభిస్తుంది మరియు చక్రాలు వాటంతట అవే ముడుచుకుంటాయి. వేగం తగ్గి, గాలిలో తేలడం ఆగిపోయినప్పుడు, చక్రాలు వాటంతట అవే కిందకు జారిపోవడం (అంటే "ల్యాండ్" కావడం) సహేతుకమైనది.

లీనియర్ సింక్రోనస్ మోటార్ (LSM)ను సాపేక్షంగా నెమ్మదైన వేగంతో (సుమారు 300kph) మాత్రమే చోదక వ్యవస్థగా ఉపయోగించవచ్చు. పటం 1 ఎలక్ట్రిక్ సస్పెన్షన్ సిస్టమ్ (EDS) మరియు లీనియర్ సింక్రోనస్ మోటార్ (LSM)ల కలయికను చూపిస్తుంది.